yüzey işlemler teknolojileri

YÜZEY LEMLER

TEKNOLOJ LER

I

VEDAT BERKKimya Y.Mühendisi

ÖNSÖZ

Bu ilk kitabım i kolikli i yüzünden mesuliyetlerini öncelikle gözönüne alan, ailesinin

ho görüsüne sı ınan bir babanın, e i Birsen’ e, çocukları Dr. Özlem ve Dr. O uz Berk’ e ithafıdır.

Kitabın hazırlanmasına vesile olan Sayın Gültekin Yıldırım Beyefendi’ ye, yazılmasında

eme i geçen Alper Önsava Bey’ e te ekkürlerimi sunuyorum.

stedim ki, metal kaplamacılı ı “galvano” konusunda çalı an meslekda larımla tekniker ve

teknisyenler faydalansınlar. Hele bu konuda yeni i e ba layanlara da çok faydalı olaca ı

kanısındayım. Ne yapılıyor, nasıl yapılması gerekir bilsinler istedim. Bu ilk kitabımı bu konuda

çalı anlara bedelsiz olarak arma an ediyorum.

Günümüz dünyasında artık hiçbir ey SIR de il. Gerçi olması gereken SIR’ lar var (uzay –

ileti im – sa lık konuları gibi) ama çok eyleri de bizler SIR’ la tırıyoruz.

Tüm metal kaplamacılı ı sektörü çalı anlarına sa lık, esenlikler ve bol kazanç dileklerimle.

Vedat BERK

19 Haziran 2004

Ç NDEK LER

Modern Galvanoteknik (Elektrolitik Yolla Metal Kaplamacılı ı) 1Tarihçe, Genel Bilgiler, Prensip 1 Kaplamada zlenen A amalar 2 Yüzey Temizleme 2 Banyolarda Kaplama 3

Elektrikli Kaplamada zlenen A amalar 4 Yüzey Temizleme 4 Banyolarda Kaplama 5 Elektrolitik Kaplamanın Kalitesi Üzerine Etki Eden Faktörler 6

Metal Kaplamacılı ı (Galvanoteknik) Temel Bilgiler 8 Genel Tarifler 8 Elektroliz Olayına Örnekler 9 Çe itli Metallerin Ebatlarına Göre Anot’ların A ırlıkları 12 Galvanoteknikte Faydalanılabilen Akım Nisbeti 12

Galvano Banyolarının Analizlerinin Önemi 14Ayarlı Çözeltilerin Aranan Kimyasallara Göre Faktörleri 15 Gravimetrik Faktörler 16

pH Belirlenmesi, ndikatörler, Tampon Çözeltiler 19ndikatör Tablosu 19

Tampon Çözeltiler 21

Nikel Kaplama Tekni i 23Banyo Terkibi 23 Nikel Banyo Çe itleri 23 Nikel Kaplama Tekni inde Kullanılan Tuzlar 24 Banyo Terkip Örnekleri 24 Nikel Kaplamada Kullanılan Yardımcı Malzemelerin Kullanımı 26 Nikel Banyosunun Organik Kir ve Pisliklerden Temizlenmesi lemi 26 Tablolar 28 Nikel Banyosu Analiz Metodu 30 Nikel Kaplama Banyolarında Vukuu Muhtemel Hatalar, Sebepleri ve 31 Giderilmeleri

Çinko Kaplama (Galvaniz) 32Elektrolitik Yolla Çinko Kaplama lemi 32 Alkalik ve Siyanürlü Banyolarda Reaksiyonlar 33 Elektrolitik Çinko Banyo Terkipleri 34 Mavi Pasivasyon Terkibi 36 Sarı-ye il (janjan) Pasivasyon Terkibi 37 Tablolar 38 Alkalik (Siyanürlü) Çinko Banyosu Analiz Metodu 39 Asitli Çinko Banyosu Analiz Metodu 40 Çinko Kaplama Banyolarında Vukuu Muhtemel Hatalar, Sebepleri ve 42 Giderilmeleri

Elektrolitik Parlatma 43Anodize Edilmi (Eloksallı) Al Parçaların Boyanması 44 Boyamadan Önce Yapılacak Eloksal lemi 46 Sealing (Tesbit) Etkisine Tesir Eden Belli Ba lı Faktörler 46 Aluminyumun Kullanıldı ı Yerler 47

Paslanmaz Çeliklerin Elektropolisaj lemi 48Elektrolitik Parlatma Banyosunun Analizi 50 Tablo (Fosforik Asit) 50 Tablo (Sülfürik Asit) 50 Paslanmazların Elektrolitik Parlatma Banyo Analizi 52

Aluminyumun Anodik Oksidasyonu (Eloksal) 53Eloksal lem Sırası 54 Çe itli Anodik Oksidasyon Metodları 56 Eloksal Banyo Analizi (Volumetrik Analiz) 57

Fosfatlama lemi 58Fosfatlama Sistemlerinde Ya Alma, Yüzey Temizlemenin Önemi 59 Çinko Fosfatlama 60 Mangan Fosfat lemi 62

Krom Kaplama 63I- Krom Metali Hakkında Genel Bilgiler 63 Cr’ un Fiziksel Özellikleri, Tabiatta Bulunu u 63 Memleketimizde krom cevherinin yörelere göre da ılımı 64 a- Krom Cevheri Sınıflandırılması 65 b- Krom Bile ikleri 65 c- Krom Metalinin Oksitleri 66 d- Krom Tuzları 66 II- a- Dekoratif ve Sert Krom Kaplama Hakkında Genel Bilgiler 67 b- Elektrolitik Kaplamanın Kalitesi Üzerine Etki Eden Faktörler 68 c- ANOT’ lar Hakkında Genel Bilgiler 70 III- a- Dekoratif ve Sert Krom Kaplamada Kullanılan Kimyasallar 72 b- Banyo Terkipleri ve Mukayeseli Tablo 73 c- Krom Kaplamada Anot ve Katot’ ta Olu an Kimyasal Reaksiyonlar 74 IV- Krom Kaplamada Dikkat Edilecek Hususlar 75V- Dekoratif ve Sert Krom Banyolarında Vuku Bulan Kaplama Hataları, 80Sebepleri ve Hataların Giderilmesi VI- Dekoratif ve Sert Krom Banyolarının Analitik Kontrolleri 83VII-Galvano Isıtıcılarının Çe itli Elektrolit ve Kimyasal Maddelere Kar ı 89Dayanıklılık Tablosu

Bakır ve Pirincin (Sarı) Renklendirme lemi 90Potasyum Sülfür ve Potasyum Polisülfür le Renklendirme 90 Sarının (Pirinç) Kahverengine Renklendirilmesi 91

ABS Kaplama Tekni i 92Plastiklerin Tarihçesi 92 ABS Kaplama Tekni inde Uygulama Sırası 93 Akımsız Bakır Kaplama Terkibi 95 Akımsız Nikel Kaplama Terkibi 95 Asitli Bakır Kaplama 96 Parlak Nikel Kaplama 96 Parlak Krom Kaplama 97

Galvanoteknikte Hesaplamalar 98PS – Kilowatt Dönü üm Tablosu 102 Yo unluk – Spesifik Sıcaklık Tablosu 104 Yardımcı Formüller 105 Faraday Kanunları ve Uygulamaları 106 Tablo 113

Fabrika Atıksularının Do aya Zarar Vermeyecek ekilde Arıtılması 114 Arıtılmı Atıksulardaki SK Parametreleri 119 Atıksularla lgili SK parametreleri 120

Kaplamalarda Korozyon Kaybı Tablosu 121

Faydalanılan Eserler

MODERN GALVANOTEKN K“Elektrolitik Yolla” Metal Kaplamacılı ı

TarihçeElektrolitik yolla metal kaplamacılı ı 1843 yılında ba lar. R. Boettper ilk nikel kaplamayı

yapar. Banyo terkibi nikel sülfat ve amonyum sülfattır. 1849' da ilk olarak ticari anlamda nikel kaplamacılı ı ba lar. Gittikçe yeni terkipler geli tirilir. Karbonlu anotlar kullanılmaya ba lanır.1912' de ngiltere' de ilk parlatıcı kullanılır. 1915' ten sonra geli meler hızla artar. Watt's ve DeVerter özellikle kaplamanın kalite kontrolü üzerinde durdular. 1935' te Thompson pH kontrolünün önemini belirtti. Modern parlak nikel banyolarının ticari anlamda de er kazanması vekullanılmasını Schlötter ba lattı. Daha sonra birçok geli meler oldu. lk krom kaplamayı 1843' te Antoine Clesar Becquerel uyguladı. Kitabında krom klorür (CrCl3) ve krom sülfat Cr2(SO4)3

kullandı ını belirtmektedir. Kromik asit çözeltisinden ilk krom kaplama 1856’ da Geuthertarafından yapıldı. 1919 – 1924 yıllarında Sargeut çok çalı tı ve kromik asit çözeltisinin pratik ve uygunlu unu kitabında belirtti.

Genel BilgilerElektrolitik olarak metalik bir e yanın ba ka bir metal tabakasıyla kaplanması u amaçlarla

yapılır : 1 - Korozyona kar ı koruma dayanıklılı ının artırılması,2 - Dekoratif amaçlarla daha iyi bir görünüm,3 - A ınma ve yıpranmaya kar ı dayanıklılı ının artırılması4 - Kalıpların ve piston yataklarının darbelere kar ı dayanıklılı ın artırılması için.

Di er bir metal kaplama ekli de ergimi çinko içerisinde daldırma yolu ile yapılangalvanizlemedir. Konumuz elektrolitik yol ve do ru akımla yapılan kaplamadır. Bu usül de temelmetale tutunma ve dayanıklılık bakımından en tercih edilenidir. Bu teknik bugün o kadar ilerlemi tir ki ABS (Akrilnitril – Butadion – Stirol) cinsi plastiklerin (ki bunlar iletken de illerdir)bazı ön i lemlerden sonra iletken hale getirilerek istenilen kaplamalarla (bakır, nikel, krom, altın,sarı ve gümü ) kaplanmaları kabil olmaktadır. Bu kaplama cinsleri sadece dekoratif amaçlı ve ince kaplamalardır. Kaplanacak parçalar radyo, televizyon dü meleri, küçük panolar ve bijuteridekullanılan parçalardır. Bu plastikler enjeksiyon makinelerinde ekillendirildikten sonra iletken hale getirilerek istenilen kaplama yapılabilir.

PrensipBir metal yüzeyinin elektrolitik olarak kaplanmasında, yüzeyi kaplanacak olan cisim uygun

bir elektrolite batırılır ve katot olarak kullanılır. Anot ise çöken metalden (kaplama cinsine göre çinko, bakır, nikel, kalay vs.) ve yüksek safiyette (%99.998) olmalıdır. Krom kaplamada ise çözünmeyen kur un anot (%7 Sn+%93 Pb) kullanılır. Elektrolitik yolla kaplamada kullanılan akımdo ru akım olup dü ük voltajlıdır. Redresörlerden yararlanılır. Redresörlerin uygulama ekli 10 – 20 V ve 1200 – 2500 A verecek ekilde ayarlanır. Kademeli de il, de i ken (variabl) redresörler tercih edilmelidir.

Elektrolitik olarak elde edilen bir metal tabakasını biçim ve yapısı yalnız metal cinsine de il,elektroliz ko ullarına da ba lıdır. Bununla beraber i leme etki eden çe itli yapıda tabakalar elde edilebilir. Bugün gerek metalografik, gerek X ı ınları düfraksion yöntemleriyle metallerin kristal bir yapıda olduklan saptanmı tır. Buna göre katodda bir metalin çökmesi bir kristalle me olarak dü ünülebilir. çözüntünün özellikleri kristalin yapısına ve büyüklü üne ba lıdır. Kristallerin olu mabiçimi iki etkene ba lıdır :

Kristallerin olu um hızı,Kristallerin geli me hızı.

E er kristal zerrelerin büyüme hızları bunların olu um hızından çok daha büyük ise çöküntü 1

büyük kristaller halinde, aksi halde küçük kristaller halinde olur. Demek oluyor ki zerrelerin olu umunu kolayla tıran ko ullarda, küçük kristaller meydana gelir, küçük kristalli yapı gayet düzgün ince ve yapı ık bir tabaka sa lar.

Kaplamada zlenen A amalarSüngerli, poröz (zamak gibi) yapılarda kristaller arasında hidrojen (H2) gazının yerle mi

olmasından dolayı az yapı ık özelliktedir, zamanla kabarmalar yapar. Onun için katotta hidrojen çıkı ını önlemek gerekir. Temel metale iyi yapı ık ve dayanıklı bir tabakanın elde edilmesinde enba ta gelen en önemli faktör kaplanacak parçanın yüzeyinin temizli idir. Kaplanacak parçaların,kaplama banyolarına girmeden önce tabi tutulaca ı i lemler çok mühimdir. Kaplanacak yüzeyin temizli i noksan ise yapılan tüm çalı malar bo unadır. Malzeme, zaman ve enerji kaybına sebepolur.

Bir kaplama i lemi genel olarak Polisaj,Elektrolitik yolla kaplama olmak üzere iki kısımda incelenebilir.

Polisaj i lemi tek motorlu sistemlerden tam otomatik sürekli sistemlere (band polisajı)geçmi büyük bir a ama göstermi tir. Zamak, pirinç (sarı) parçaların önce çelik telden fırçalarlaçapakları alınır. Ayrıca özel keçe ve özel cilalarla kuma tan veya sisal fırçalarla parlatılmalarısa lanır. Kaplanacak yüzeyler bir ayna parlaklı ına getirilir. Burada en önemli husus ; demir,zamak veya aluminyum parçaların polisajlarının birlikte ve aynı polisaj tezgahında de il, ayrı ayrıtezgahlarda yapılmasıdır. Birlikte ve aynı tezgahta yapılan polisajda aluminyum tozları yangınasebep olur. Zamak döküm parçalarda, döküm hatalarından ileri gelen, gözle görülemeyensüngerimsi poröz olu umdan dolayı bo luklarda hava veya kimyasal atık kalması nedeniylekaplamadan sonra bu yerlerde kabarmalar olur. Bu kabarmaların bir önemli sebebi de zamakdöküm i lerinde yolluk adı verilen parçaların hurda malzeme ile orijinal malzemeye fazla katılmasından do ar.

Yüzey TemizlemeYa , Cila Artıklarından Temizleme : Yüzeyi ya ve cila artıklarından organik ya lardan olu an kirlilik alkalik sıcak ya lama

banyolarında sabunla tırma ile giderilebilir. Hazır terkipler (ilaçlar) % 5 – 10 oranında sudaeritilerek 65 – 70 °C’ de 15 – 20 dakika müddet ile i leme tabi tutulurlar. Terkipte ekseriya“sudkostik, soda, trisodyum fosfat” ile inhibitör veya emülgatör yardımcı kimyasallar bulunur. Bunlar da temel metalin cinsine göre Alzamak, sarı pirinç ve demir için de i ik oranlardadır.

Keza elektrolitik ya almada da bu maddelerle birlikte bazı ilave tuzlar kullanılmaksuretiyle, normal sıcaklıkta anodik veya katodik çalı ılarak birkaç dakika gibi zaman dilimindei leme tabi tutulur. Katotta çıkan hidrojen gazı miktarı anotta çıkan oksijen gazının iki katıoldu undan gazın temizleme etkisi katotta daha fazladır. Mineral ya lar sabunla mazlar, bu tür ya lar ultrasonik temizleme ile giderilmelidir. Eskiden triklor etilen veya perklor etilen ile buhar fazında temizleniyor idi.

Elektrolitik yolla metal kaplamacılı ında sıcak ya alma, elektrolitik ya alma ve müteakipi lerin pe pe e hiç ara verilmeden yapılması gerekir.

Parça Yüzeyindeki Oksit ve Pasın Giderilmesi : Demir ve çelikten imal edilmi parçaların yüzeyindeki oksit ve pasın giderilmesi için tuz

ruhu, sülfürik asit tek ba ına veya her ikisinin karı ımı muhtelif konsantrasyonlarda, maliyetlerinindü ük olması avantajı ile kullanılmakta iseler de dezavantajları daha fazladır. Malzeme sathında pas giderildikten sonra bekleme süreci içerisinde malzeme tekrar paslanabilmektedir. Yüzey tekrar kararmakta, a ınmakta ve bazen de lekeler olu maktadır. Ayrıca atölyeler ve çalı ma yerlerinin çok iyi aspirasyonu (havalandınlması) gerekmektedir. Asit buharları di er ham mamülleri ve civardabulunan aparat ve cihazlan korozif etkisi dolayısıyla paslandıracaktır.

Pas ve kireç çözücüsü, yüksek kesafeti, etkin pas alıcı ve kireç sökücü özelli iyle, temelmetale etki vermeyen özelli iyle geni bir kullanım alanını kapsar. Yukarıda adı geçen asitleri

2

içermez, aspirasyon gerektirmez ve hiçbir korozif etkisi yoktur. Parça yüzeyinde kaynak ve lehimleme sonucu olu an pisliklerin giderilmesinde de pas ve kireç sökücü kullanılmaktadır. Adıgeçen ürün elektrokimya sanayiinin imalatıdır.

Elektrolitik ve Kimyasal Parlatma a- Elektrolitik Parlatmada Prensip : Metal, elektrolitik bir pilde anot olarak kullanılır.

Metalin çözünmesi o ekilde olur ki, yüzeydeki pürüzler kalkar ve yüzey düz ve parlak olur. Elektrolitik parlatma i lemi her metal için özel terkiplerde (özel banyolarda) yapılır.

Özetle: Özel banyolarda metali anodik çözündürmeye u ratmak ve yüzeyinin parlatılmasınısa lamaktır.

b- Kimyasal Parlatma : Dı arıdan bir potansiyel uygulamadan, metali kendisini çözen bir banyoya daldırıp kimyasal çözünmeye u ratarak yüzeyinin düzeltilip parlatılmasıdır. Reaksiyonun yürüyü ü elektrolitik parlatmaya benzer, tek farkı burada iki ayrı elektrot (anot ve katot) olmayıp,anot ve katot olarak olu makta ve anodik bölgeler film yardımıyla a ınmaktadır. Yani kısacayüzeyde olu an lokal piller olaya yön vermektedir.

Banyolarda Kaplama Polisajı icabeden parçalar polisaj i leminden sonra bekletilmez. Parçaların ciladan olu an

ya lı kirlili i yukarıda belirtildi i gibi sıcak alkali ve elektrolitik ya alma i lemlerine tabi tutulur.Parçalar elektrolite daldırılır ve akım verilir, bazı durumlarda da parçalar akım altında asılır. Aksihalde metal yüzeyinde bir oksit tabakası olu ur. Kaplama i leminin aralıksız devam etmesigereklidir. Birbirini takip eden kaplama banyolarında da parçalar havada bekletilmemelidir. Akımkesilmesi gibi durumlarda ise son kaplanmı veya yarı kaplanmı parçalar bir sonraki yıkamabanyosunda bekletilmelidir. En son kaplamadan çıkan parçalar (kaplama i lemi biten parçalar)demineralize sıcak suda 95 °C’ de 5 – 10 dakika bekletilir. lem tamamlanır. Misal olarak ;

Parlak dekoratif bir krom kaplamada i lem sırası öyle olmalıdır : 1- Sıcak alkali ya banyosunda ya dan giderme.2- Su ile yıkama, çalkalama.3- Elektrolitik yolla ya dan giderme. (Anodik veya katodik) 4- Su ile yıkama, çalkalama.5- Nötralizasyon. (demir malzeme için %8 – 10 H2SO4 , zamak malzeme için %5 H2SO4 + %1 – 2 HF) 6- Su ile yıkama, çalkalama.7- Ön siyanürleme (%3 – 5 NaCN). Parçalar daldırılıp çıkarılır.8- Siyanürlü bakır kaplama (5 sn. anodik 25 sn. katodik) tavsiye edilir. 9- Ekonomik yıkama. (Bu asla dökülmez ve arıtmaya verilmez)10- Su ile yıkama, çalkalama. (Kaskatlı)11- Nötrleme (%5 – 10 H2SO4 ile) 12- Su ile yıkama, çalkalama.13- Parlak nikel kaplama. (Bazı özel durumlarda dublex nikel kaplama tatbik edilmektedir)14- Ekonomik yıkama. (Bu asla dökülmez ve arıtmaya verilmez.)15- Su ile yıkama, çalkalama.16- Parlak dekoratif krom kaplama.17- Ekonomik yıkama. (Bu asla dökülmez ve arıtmaya verilmez.)18- Su ile yıkama, çalkalama, durulama.19- Demineralize 95 °C sıcak suda sealing ve kurutma.

Not : Ekonomik yıkama banyoları çıktıkları banyonun elektrolitlerini ihtiva ederler. Mesela, nikel kaplamadan sonraki ekonomik yıkama nikel iyonlarıyla, yardımcı katkı maddelerini içerir, nikel banyosuna yapılacak takviyelerde bu yıkama suyu kullanılır. Ayrıca tüm ekonomik yıkamabanyoları deiyonize su ile hazırlanmalıdır.

3

ELEKTR KL KAPLAMADA ZLENEN A AMALAR

Temel metale (sac, zamak veya pirinç) iyi yapı ık ve dayanıklı bir tabakanın elde edilmesinde ba ta gelen en önemli faktör kaplanacak malzemenin yüzeyinin temizli idir.Kaplanacak parçaların kaplama banyolarına girmeden önce tabi tutulaca ı i lemler çok mühimdir.Kaplanacak yüzeyin temizli i noksan ise yapılan tüm çalı malar bo unadır. Malzeme, zaman ve enerji kaybına sebep olur.

Bir kaplama i lemi genel olarak:1- Polisaj 2- Elektrolitik yolla kaplama olmak üzere iki kısımda incelenebilir. Polisaj i lemi tek

motorlu sistemlerden, tam otomatik kontinü (sürekli) sistemlere geçmi , büyük bir a amagöstermi tir. Zamak (bir çinko ala ımı olup tabloda çe itli tertipleri belirtilmi tir). Pirinç "sarı"parçaların önce çelik telden fırçalarla çapakları alınır; ayrıca özel keçe ve özel cilalarla kuma tanveya sisal fırçalarla parlatılmaları sa lanır. Kaplanacak yüzeyler bir ayna parlaklı ına getirilir.

Burada en önemli husus demir, zamak veya aluminyum parçaların polisajlarının ayrı ayrıtezgahlarda yapılmasıdır. Aksi halde Al tozları yangına sebebiyet verir.

Zamak döküm parçalarda, döküm hatalarından ileri gelen, gözle görülmeyen süngerimsiyapısından ("poröz" olu undan) dolayı hava, ya veya kimyasal bir artık kalır ve kaplamadan sonrakabarmalar olur. Bu kabarmaların bir sebebi de, zamak döküm i lemlerinde “yolluk” adı verilen parçaların, hurda zamak ile birlikte orjinal malzemeye fazla katılmasıdır.

Terkiptebulunan metal Zamak 2 Zamak 3 Zamak 5 Zamak 100

Aluminyum % 3,5 – 4,0 % 3,5 – 4,3 % 2,5 – 4,3 % 0,3 – 0,8 Bakır % 2,5 – 3,5 % 6 % 0,7 – 1,25 % 0,4 – 0,5 Magnezyum % 0,02 – 0,1 % 0,02 – 0,5 % 0,03 – 0,08 % 0,02 Çinko Bakiye Bakiye Bakiye Bakiye

YÜZEY TEM ZLEMEA- Ya dan Temizleme : Yüzeyi ya (polisaj cila artıklarından) ve organik ya lardan olu an kirlilik, alkali sıcak ya

alma banyolarından sabunla tırma yolu ile giderilebilir. Özel firmaların hazır olarak sattıklarıterkiplerden %5-10 gibi nisbette suda eritilerek 60- 70 °C ve 5- 15 dakika gibi müddetle i leme tabi tutulur. Burada en etken kimyasallar soda, sud kostik ve trisodyum fosfattır. Keza elektrolitik yaalmada da bu maddelerle birlikte ilave tuz (emülgatör – inhibitör gibi) kullanılmak suretiyle, normalhidrojen gazı miktarı anotta çıkan oksijen gazının iki katı oldu undan gazın temizleme etkisi katottadaha fazladır. Mineral ya lar sabunla mazlar bunlara de i ik uygulama gerekmektedir. Eskiden triklor veya perklor etilen buhar fazında temizlenirdi. Artık bu solventlerin kullanımı tüm dünyadayasaklandı. Elektrolitik ya alma çe itli metal tiplerine göre anodik veya katodik olarakuygulanmaktadır.

Elektrolitik metal kaplamacılı ında dikkat edilecek bir husus da sıcak ya alma, yıkama,elektrolitik ya alma ve müteakip i lemlerin pe pe e hiç ara verilmeden yapılması gereklili idir.

B- Parça Yüzeyindeki Oksit ve Pasın Giderilmesi : Demir ve çelikten imal edilmi parçaların yüzeyindeki oksit ve pasın giderilmesi için

tuzruhu, sülfürik asit tek ba ına veya her ikisinin karı ımı muhtelif konsantrasyonlar maliyetlerinindü ük olması nedeniyle kullanılmakta iseler de dezavantajı daha fazladır Malzeme yüzeyindeki pasgiderildikten sonra bekleme sürecinde (ya kaplamadan veya boyama i leminden önce) malzemetekrar paslanabilmektedir Yüzey tekrar kararmakta, a ınmakta ve bazen de lekeler olu maktadır.

4

Ayrıca atölyeler ve çalı ma yerlerinin çok iyi havalandırılmaları gerekmektedir. Çok özel pas sökücüler (tuzruhu ve sülfürik asit içermeyen) bu i i mükemmel görür ve koku, duman vs.çıkarmazlar, civarda bulunan aparat ve cihazlara asla korozif etkileri olmaz.

Özel pas sökücü preparatımızın* yüksek kesafeti, etkin pas alıcı özelli i ve temel metalietkilemeyen özelli iyle geni bir kullanım alanı vardır. Pası alınan malzemeleri tekrar paslanmaktankorur. Aspirasyon gerektirmez, civara hiçbir korozif etkisi ve hijyenik hiçbir yan tesiri yoktur. Kezaparça yüzeyinde kaynak ve lehimleme sonucu olu an pisliklerin giderilmesinde de kullanılabilmekteolup yukarıda adı geçen asitleri v.s. içermez. Mühim bir özelli i de so utma sistemlerinde e anjörv.s.'de sert suların meydana getirdi i kireç tortusunu rahatlıkla, tehlikesizce yok etmesidir.

C- Elektrolitik Kimyasal Parlatma : a- Elektrolitik parlatmada prensip : Metal elektrolitik bir pil de anot olarak kullanılır. Metal çözünmesi o ekilde olur ki

yüzeydeki pürüzler kalkar, yüzey düz ve parlak olur. Elektrolitik parlatma i lemi her metal için özel banyolarda yapılır Özel tertipteki banyolarda metal anodik çözündürmeye u ratılır ve yüzeyi parlatılır.

b- Kimyasal Parlatma:Dı ardan bir potansiyel uygulamadan metali, kendisini çözen bir banyoya daldırıp kimyasal

çözünmeye u ratarak yüzeyinin düzeltilip parlatılmasıdır. Reaksiyonun yürüyü ü elektrolitik parlatmaya benzer, sadece farkı burada iki ayrı elektrot (anot ve katot) olmayıp, anot ve katot olarak etkileyen bölgeler aynı metal üzerindedir. Banyo içerisine bastırılan metalin üzerinde bir film tabakası olu makta ve anodik bölgeler film yardımıyla a ınmaktadır. Yani kısaca yüzeyde lokal piller olaya yön vermektedir.

BANYOLARDA KAPLAMAPolisajı icabeden parçalarda, polisaj i leminde sonra parçalar (malzeme) bekletilmez.

Parçaların cila vs.den olu an ya lı kirlili i yukarda belirtildi i gibi, alkalik sıcak ya alma ve elektrolitik ya alma i lemlerine tabi tutulur. Parçalar elektrolite daldırılır ve akım verilir, bazıdurumlarda da parçalar akım altında asılır. Aksi halde metalin yüzeyinde bir oksit tabakası olu ur.Kaplama i leminin aralıksız, bekletilmeden devam edilmesi gereklidir. Birbirini takibeden kaplamabanyolannda kaplanacak parçalar havada (açıkta) fazla bekletilmez (bekletilmemelidir) Akımkesilmesi gibi durumlarda ise kaplanmı veya yarı kaplanmı parçalar bir sonraki yıkamabanyosunda bekletilmelidir. En son kaplamadan çıkan parçalar demineralize sıcak suda (9 °C) de 5-10 dakika bekletilmelidir.

Misal olarak parlak dekoratif bir krom kaplama i lemini ele alırsak çalı ma sırası öyleolmalıdır:

1- Sıcak alkali ya alma banyosu 65- 70 °C, 5-10 dak. 2- Su ile yıkama, çalkalama,3- Elektrolitik ya alma (anodik veya katodik - temel metale göre) normal sıcaklıkta

0,5-2 dak. 4- Su ile yıkama, çalkalama,5- Nötrleme Demir malzeme için %10 H2SO4,

Zamak için %5 H2SO4+, %1-2 HF, 6- Su ile yıkama, çalkalama,7- Su ile yıkama çalkalama,8- Ön siyanürleme %3-5 NaCN çözeltisiyle (genelde tatbik edilmemektedir). Tatbikatı

yararlıdır,9- Siyanürlü bakır kaplama, (genel izahı ilerdeki sayılarda),10- Ekonomik yıkama,11- Su ile yıkama, çalkalama,12- Nötrleme (%5-10 H2SO4 ile) 13- Su ile yıkama, çalkalama,14- Parlak nikel kaplama (genel izahı gelecek sayılarda),

5

15- Ekonomik yıkama,16- Su ile yıkama, çalkalama,17- Parlak dekoratif krom kaplama (genel izahı gelecek sayılarda),18- Ekonomik yıkama,19- Su ile yıkama, çalkalama,20- 95 °C' de demineralize sıcak suda yıkama (sealing) ve kurutma.

ELEKTROL T K KAPLAMANIN KAL TES ÜZER NE ETK EDEN FAKTÖRLER

yi bir elektrolitik kaplama için banyo terkibi ve cinsi ve elektrolitte kullanılan parlatıcı,parlak ta ıyıcı, nemlendirici gibi v.s. adlarla üretici veya temsilci firmalar aracılı ıyla satılankimyasallar da önemlidir. Bu maddelerin kullanımı ve seçimi çok iyi yapılmalıdır. Kullanılankimyasalların men ei de çok mühimdir. Bir Degussa siyanürü ile Uzakdo u malı asla kıyaslanamaz.Banyoları, elektrolitleri hazırlarken kullanılacak su da çok mühimdir. Sertli i çok yüksek kuyu ve artezyen suları asla kullanılmamalıdır. En iyisi deiyonize su kullanmaktır.

1- Akım yo unlu u :Galvanoteknikte akım iddetinin yerine elektrodların birim yüzeyine isabet eden akım

iddeti alınır. Buna akım yo unlu u denilir. Birim yüzeyi (dm2) dir. d = i(amper) / s(dm2)= . . . [amp / dm2]Akım yo unlu unun artı ının kaplamanın yapısı bakımından iki kar ı etkisi vardır. Akım

yo unlu u artınca kristallerin olu ma hızı artmı olur ve kaplama ince yapılı olur. Fakat akımyo unlu u daha da artınca katot dolayında de arj olan metal iyonları çözelti içinden gelenlerleyeterince kar ılanamadı ından katotta bir fakirle me meydana gelir, bunun sonucu kaplamahomojen olmaz ve kalite bozulur, siyah ve süngerimsi kaplamalara yol açar. Katotta fazla hidrojençıkı ı akım yo unlu unun artmı oldu una i arettir.

2- Konsantrasyon ve karı tırma :Kaplamanın yapısı üzerinde konsantrasyonun etkisi büyüktür. Kristallerin olu um hızı

büyük olaca ından ince yapılı ve temel metale iyice yapı ık, sa lam bir kaplama elde edilir. Katottaki yerel fakirle meyi kar ılamak amacı ile banyo da kaplanacak malzemeyi hareket ettirmekyararlıdır. Ayrıca banyonun periyodik aralıklarla filtre edilmesi çok faydalıdır. Elektrolite hava ile(dü ük basınçta) hareket de verilebilir fakat dipteki tortular, pislik v.s. elektrolitte devamlısirkülasyon yapaca ı için kaplanacak parçaların üzerine yapı ma ihtimali vardır.

3- Temperatür (sıcaklık) :Sıcaklı ın iki kar ıt etkisi vardır. Bir taraftan difüzyonu artırdı ından kristallerin olu um

hızını artırır ve böylece küçük kristalli yapılar elde edilir. Fakat di er taraftan katot polarizasyonunu azaltır ve böylece büyük kristallerin olu umuna ve bunların büyümesine, ayrıca hidrojen a ırıgerilimi de azalaca ından hidrojen çıkı ı kolayla acak ve kaplama süngerimsi yapıda olacaktır. Herbanyonun çalı ma temperatürü belli olup, banyoların ilerdeki çalı ma talimatlarında gösterilecektir.

4- Temel Metalin ve Elektrolitin Tabiatı:Kaplamanın kalitesi üzerinde temel metalin etkisi büyüktür. Özellikle zamak döküm

parçalarının kaplaması çok dikkat ister. Dökümün kalitesi ve terkibi çok önemli olup, so uk ve itinasız bir dökümde yapı "poröz" süngerimsi oldu undan kaplama sonucunda bir müddet sonra kabarcıklar (kabarmalar) olu ur. Bu kaplamanın kötü olu undan de il, temel metalin bozukolu undandır.

Elektrolitlerin tabiatına gelince, kompleks tuzların elektroliziyle elde edilen kaplamalarınnormal tuzlarla elde edilenlerden daha üstün oldu u uzun zamandan beri bilinen bir gerçektir.Özellikle kadmiyum, çinko, bakır, altın ve gümü ün kaplamalarında bu metallerin çifte tuzlarıeritilmek suretiyle “elektrolitler” hazırlanır. Çifte tuzlarda metalin ayrı ması iki kademede olur:

6

Potasyum-gümü siyanür kompleks tuzunun ayrı ması : Az olmakla beraber ikinci iyonla ma sonucu katot dolayında az miktarda Ag+ iyonları

bulunur. Bunlar K+ iyonlarına nazaran tercihen de arj olurlar. Siyanür banyolarında altın, bakır,çinko ve kadmiyumun ayrılması da aynı ekilde olur.

Kompleks tuzların elektrolizi ile basit tuzların elektrolizine göre katot polarizasyonu daha fazla olur. Yani daha fazla potansiyel uygulanır ve bu da taneciklerin kristal yapılarının iyi kalitedeolmasını sa lar. Bir ba ka önemli nokta da hidroliz sonucunda kolloidal cisimler meydanagelmesidir ki, bunun sonucunda iyi kaliteli kaplamalar elde edilir.

Kolloidlerin etkisi banyolara ilave edilen parlatıcı, parlak ta ıyıcı ve iletkenlik katkımaddelerinin cins ve banyolara katılı biçim ve miktarlarıyla da önem kazanır. Bu maddelerden bir veya birkaçının a ırısı zararlı olabilir, az katılırsa da görevini yapmaz. Bu maddelerin ço u kolloid veya redüktördürler, ço u da yüzey aktif maddelerdir. Bunlar kristal zerreleri üzerinde absorblanıpbüyümelerini önlerler. Böylece ince taneli kristal yapılar elde edilirler. Banyolara katılmadan önce gereken miktarda bazılan 3-4 misli suda eritilerek katılırlar, bazıları da çalı ma talimatlarındabelirtildi i gibi direkt olarak katılırlar.

5- pH' ın etkisi :Elektrolitte ya asidik (nikel, asitli bakır, asitli çinko ve asitli kalay) ya da alkalik karakterde

ve alkalik siyanürle (siyanürlü çinko, kadmiyum, sarı "pirinç" altın ve gümü ) hazırlanırlar.Elektrolitlerin belirtilen pH de erlerinin altında veya üstünde olması kaplama kalitesini

derhal etkileyecek ve kalitesini bozacaktır. Kontinü kaplamalarda yukarda izah edildi i gibi (dekoratif krom hattında) ara yıkamalara alkali banyolardan asidik kaplamalara geçerken, nötrlemevs. gibi pH de erini etkileyecek faktörlere çok dikkat edilmelidir. Ve asla pH ayarını yaparken sudkostik ve hidroklorik asit kullanılmamalıdır.

6- Da ılma gücü (Kaplama gücü) :Elektrolitik kaplamada, kaplamanın sadece görünümünün ve özelliklerinin istenilen ekilde

olması yeterli de ildir. Aynı zamanda kaplamanın, malzemenin tüm yüzeyinde aynı kalınlıktaolması da gereklidir. Ekonomik bakımdan kaplamanın minimum kalınlıkta olması istenir. Düzgün olmayan ekillendirilmi bir malzeme (dekoratif amaçlı) üzerinde oldukça düzgün bir kaplamanınelde edilmesi için çözeltinin (elektrolitin) gösterdi i özelli e da ılma gücü (thoowing power) denir. Bu adlandırma kaplama gücü (covering power) terimiyle daha iyi mana kazanır.

Son yıllarda da ılma gücü esas itibariyle kaplama da ılımının, yani ekillendirilmi e yanınçe itli kısımlarındaki kaplama kalınlı ının bir ölçüsü olarak kullanılır. Bu iki deyimi pratikte sıkısıkıya birbirine ba lıdır. Düzgün olmayan dekoratif bir parça kaplanmak istenildi inde anoda yakınolan kısımlar daha uzaktakilere göre daha kalın bir tabaka ile kaplanırlar. Zira ohm kanununa göre yakın noktalar arasında direnç daha azdır. Anoda yakın olan bir nokta öteki noktalara göre dahayüksek bir akım yo unlu una tabi tutuldu unda bir süre sonra bu nokta metalik iyon bakımındanfakirle mi olur ve polarizasyon kendini gösterir, kar ıt bir e.m.k. (elektromotor kuvvet) meydanagelir ki, bu dü ünülen nokta ile anod arasında elektrolit direncinin artmasına kar ılıktır. Bunun sonucu anoda uzak olan noktalar hesabın gösterdi inden daha büyük bir akım alır ve böylece kaplama gücü artar. E er polarizasyon meydana gelmemi olsa anoda yakın noktalar daha da yakla mı olaca ından sonunda kaplama saçaklı olur. Çözeltinin iletkenli inin fazlalı ı sonunda polarizasyon fazladır. O halde iletkenli i fazla elektrolitlerde kaplama gücü fazladır. Sıcaklık artı ıiletkenli i artırırsa da polarizasyonu daha fazla artıraca ından kaplama gücünü azaltmı olur. Kaplama kalınlı ı mikron ( ) olarak parçanın banyoda kalma (kaplama) müddeti (dakika) ve akımyo unlu u (A /dm²) ile ilgilidir.

7

METAL KAPLAMACILl I“GALVANOTEKN K” TEMEL B LG LER

GENEL TAR FLER1. KESAFET (yo unluk – dansite – özgül a ırlık) : Bir cismin 1 ml. sinde (1 cm3 ünde)

bulunan çökelti kütlesidir. (d) ile gösterilir.

çökelti kütlesi (gr.) d = = . . . gr /ml

çökelti hacmi (ml.)

Her elementin yo unlu u ayrı ayrıdır.Su 1 gr /ml. Cr 7,20 gr /ml.Al 2,7 gr /ml. Cu 8,96 gr /ml.Fe 7,8 gr /ml. Ni 8,90 gr /ml.Zn 7,1 gr /ml. Pb 11,35 gr /ml.Sn 7,3 gr /ml. Hg 13,60 gr /ml.

2. YÜZDE (%) : Bir çözeltinin 100 gramında bulunan çözünmü maddenin kütlesidir.

gramYüzde (%) =

100 gr.

Mesela : % 15 lik bir sudkostik çözeltisi ne demektir?15 gr. sudkosti in 85 ml. sudaki çözeltisidir. (suyun yo unlu u 1 dir.) Toplam 100 gramdır.NOT : % 96 lık bir sülfürik asitten %30 luk bir sülfürik asit çözeltisi hazırlanacak ise burada çapraz kaide yönteminden yararlanılılr. öyle ki ;

Sülfürik asit 96 30 Alınacak asit miktarı

30

Su 0 66 Alınacak su miktarı

%96 lık asit % 30 asit farkı 66 dır. 66 k su alınacaktır. Su % 0 hazırlanacak % 30 farkı 30 olup 30 k. asit alınacaktır.

Karı ımın % si 30 dur. Karı ımı hazırlarken ASLA asit üzerine su dökülmez. Suyun üzerine yava yava ve kabın cidarından azar azar asit ilave edilmelidir.

3. KONSANTRASYON : Çözeltinin 100 ml.sinde bulunan çözünmü maddenin kütlesidir. gram

konsantrasyon = 100 ml.

Konsantrasyonu 20 olan bir çözelti demek ; 20 gram madde 100 ml. çözücüde çözünmü demektir.

4. ELEKTROL T : Elektroliz kabında (+) pozitif kutup ANOT, (–) negatif kutup KATOTadını alır. Elektrik akımını geçiren maddelere LETKEN, elektrik akımını geçirmeyen maddelereYALITKAN adı verilir. Anoda giden (–) negatif yüklü iyonlara ANYON , katoda giden (+) pozitif yüklü iyonlara da KATYON adı verilir.

8

5. ELEKTROL Z : yonlara ayrılabilen bir cismin sulu çözeltisinde, su dipollerinden ibaretbir cins bulutla çevrili, yani hidratize olmu (+) ve (–) yüklü iyonlar vardır.

Bir bakır klorür (CuCl2) çözeltisinde sudaki (H+) ve (OH-) iyonlarının yanında (Cu+) ve (Cl-)iyonları bulunur. Bu çözeltiye iki platin levha sokup bir do ru akım kayna ının iki farklı kutbuna ba layıp akım geçirirsek :

(+) yüklü (Cu++) iyonları negatif elektroda KATOD'a gider. (-) yüklü (Cl-) iyonları isepozitif yüklü eletroda ANOD'a gider.

Cu++ iyonları katotta elektrik yüklerini bırakırlar. Her bakır iyonu elektrottan iki elektron alır, böylece Cl- iyonları elektrikçe nötral olan klor gazı haline geçerler.

2 Cl- iyonu 2 Cl atomu Cl2 molekülüBir atom-gram bakırın elektrotta açı a çıkarılması için 2 x 96.490 (coulomb) gerekir.

Elektrolitik kaplamanın "Galvanoteknik" yani metal kaplamacılı ının temelini i te bu elektroliz olayı olu turur.

ELEKTROL Z OLAYINA ÖRNEKLER

A – (Çözünmeyen Pt elektrot ile) Sülfürik Asit çözeltisinin elektrolizi ( ematik) :

Katotta : 2H+ + 2 é H2

Anotta : SO4= – 2 é SO4 (doymamı molekül grupları)

SO4 + H2O H2SO4 + ½ O2

(H2SO4 + O) H2SO4 2H+ + SO4

=

B – (Çözünmeyen Pt elektrot ile) Bakır Sülfat çözeltisinin elektrolizi :

Katotta : Cu++ + 2 é Cu (katotta toplanır, Cu kaplama)


SO4 + H2O H2SO4 + ½ O2

(H2SO4 + O) H2SO4 2H+ + SO4

=

C – (Çözünen bakır anot ile) Bakır Sülfat çözeltisinin elektrolizi :

Katotta : Cu++ + 2 é Cu (katot yüzeyinde toplanır)


SO4 + Cu CuSO4

CuSO4 Cu++ + SO4= (elektrolitteki Cu++

miktarı çözünen Cu anottan dolayı eksilmez, sabit kalır)

6. OHM KANUNU : 1 Ohm ( ) ; içinden 1 Amper’ lik akım geçti inde iki nokta arasında1 Volt’ luk potansiye1 farkı gösteren bir iletkenin bu iki nokta arasındaki direncidir.

7. D RENÇ : Bir iletkenin direnci onun boyu (l) ile do ru orantılı, kesiti (s) ile ters orantılıdır. Direnç (R) ile gösterilir.

9

lR = g . (g) katsayısına özgül direnç denir.

s

8. VOLT : 1 Ohm'luk bir dirençten 1 Amper geçiren kuvvettir.

9. AMPER : Akım iddeti birimidir. Bir iletkenden zaman biriminde geçen elektrikmiktarıdır. Yani 1 Amper bir iletkenden 1 Saniyede 1 Coulomb geçirilmesiyle elde edilir.

10. 1 COULOMB : Bir gümü nitrat çözeltisinden 1,118 mg. gümü açı a çıkaran elektrik miktarı 1 coulomb (kulon)’ dur.

11. FARADAY KANUNU : Herhangi bir iyonun 1 ekvivalent gramının nötr element haline geçebilmesi için daima aynı miktarda. yani 96.490 coulomb'a ihtiyacı vardır. Yani elektrolizde elektrolitin 1 ekvivalent gramını açı a çıkaran elektrik miktarıdır. Bu da 96.490 coulomb'dur veelektronun yükü ile Avagadro sayısının çarpımına e ittir.Faraday (F) = 96.490 coulomb veya

(F) = 96.490 Amper-saniye veya (F) = 26,801 Amper-saat

1 coulomb = 1 Amper-saniye1 c = 1 As 1 saat = 3.600 saniye 1 Ekvivalent e de er = 96.490 /3.600 = 26,8 Ah

Galvanoteknikte amper-saat geçerlidir. 1 Amper-saatte ayrılan metal miktarı (e) elektrokimyasal e de er olarak bilinir.

Atom a ırlı ıc = ekvivalent e de er gr (gr /Ah) De erlik x 26,8

Örnek : Gümü 'ün e de er miktarı nedir? Çözüm : Ag atom a ırlı ı 108

de erli i 1

108 c = = 4,03 gr /Ah 1 x 26,8

Örnek : (+6) de erlikli Krom’un e de er miktarı nedir? Çözüm : Cr atom a ırlı ı 52

de erli i 6

52 c = = 0,323 gr /Ah 6 x 26,8

Örnekler : +2 de erlikli Ni++ e de er miktarı c = 1,095 gr /Ah +3 de erlikli Al+++ e de er miktarı c = 0,355 gr /Ah +2 de erlikli Zn++ e de er miktarı c = 1,220 gr /Ah +1 de erlikli Au+ e de er miktarı c = 7,357 gr /Ah

10

12. AKIM YO UNLU U : Galvanoteknikte akım iddetinin yerine, elektrotların birimyüzeyine isabet eden akım iddeti alınır. Buna akım yo unlu u denir. Birim yüzey dm2 dir.

i (amper)d = = . . . [A / dm²]

s (dm²)

13. pH NED R? pH de eri H+ iyonları molar konsantrasyonu olarak tarif edilir.

H2O H+ + OH- . . . . . (1) Kütlelerin tesiri kanununa göre :

[H+] [OH-]= K = 1,7 x 10-16 . . . . . (2)

(H2O)

Suyun molar konsantrasyonu 55 sabit olarak kabul edilebilir, yani :

[H+] [OH-] = K = 10-14 . . . . . (3)

Bu K sabitesine suyun “iyonizasyon” veya “dissosiasyon” sabitesi denir. Bu da elektriksel metodlarla ölçülmü ve 22 °C’ de K = 10-14 bulunmu tur.

Bu yalnız saf su için de il, asidik, alkali ve bütün sulu çözeltiler için gereklidir. Saf suda ve nötral çözeltilerde H+ ve OH- birbirine e it oldu undan her birisi; 10-7 dir. Yani :

pH = – log [H+]pOH = [OH-]pH + pOH = 14 tür.

Buna göre çözeltileri öyle sınıflandırmak kabildir : pH = pOH = 7 pH = 7 nötral çözelti pH < 7 < pOH asidik çözelti pH > 7 > pOH alkali çözelti

Sorensen, logaritmik ifadeler yerine, yani H+ iyonları konsantrasyonu 10-7 dir demek yerine, pH 7 dir demeyi uygun görmü tür.

NOT : pH de erlerini hassas 0,5 – 5,5 / 5,5 – 9,0 / 9,0 – 14,0 aralıklı pH ka ıtları ile ölçebilece iniz gibi, en iyisi pH metre cihazı ile ölçmektir.

14. ELEKTROL T K KAPLAMANIN ÜZER NE TES R EDEN FAKTÖRLER : a. Akım yo unlu u,b. Konsantrasyon (banyo terkibi) ve karı tırma,c. Sıcaklık (elektrolitin temperatürü)d. Temel metalin ve elektrolitin tabiatı.e. pH de eri,f. Da ılma gücü (kaplama gücü)

15. °BAUME (BOME) DERECES (°Bé) – ARCOMETRE DERECES : Bu derecenin tayininde sudan hafif ve sudan a ır sıvılar için iki tip arcometre kullanılır.a. Sudan a ır sıvılarda kullanılacak arcometre % 10' luk tuzlu suya daldırıldı ı zaman

görülen nokta 10 (on), saf (destile) suda görülen nokta 0 (sıfır) olarak i aretlenir ve on parçaya bölünür.

11

b. Sudan hafif sıvılarda ise ayar tamamen yukarıdakinin aksidir. Yani % 10 luk tuzlu suyabatan kısım 0 (sıfır), saf (destile) suda görülen kısım 10 (on) olarak alınmı tır. Yine aralık on e itparçaya bölünür.

Yo unluk (dansite) ve °Baume Derecesi Arasındaki lgi :

a. Sudan a ır sıvılar için :

144,32 d = 144,32 – °Be

b. Sudan hafif sıvılar için :

144,32 d = 144,32 + (°Be – 10)

MÜH M NOT : Metal kaplamacılı ında elektrolitlerin °baume derecelerine göre banyo takviyeleri yapmak do ru de ildir. °Baume derecesi daima yanıltır. Analiz de erlerine itibar edilmelidir.

16. ÇE TL METALLER N EBATLARINA GÖRE ANOT’ LARIN A IRLIKLARI:

Anot Cinsi Yo unluk Kalınlık 300 x 200 400 x 200 500 x 200 600 x 200

Saf Kur un 11,34 5,0 mm. 3,400 kg. 4,540 kg. 5,670 kg. 6,800 kg.

Kadmiyum 8,64 6,0 mm. 3,110 kg. 4,150 kg. 5,180 kg. 6,220 kg.

Bakır 8,93 5,0 mm. 2,680 kg. 3,570 kg. 4,470 kg. 5,360 kg.

Sarı M63 8,55 5,0 mm. 2,570 kg. 3,420 kg. 4,280 kg. 5,130 kg.

Nikel 8,85 8,0 mm. 4,250 kg. 5,660 kg. 7,080 kg. 8,500 kg.

Çinko 7,14 5,0 mm. 2,180 kg. 2,910 kg. 3,640 kg. 4,370 kg.

Kalay 7,28 5,0 mm. 2,140 kg. 2,860 kg. 3,570 kg. 4,280 kg.

Altın 19,30 0,7 mm. 20 mm. geni lik 1 mt. levha 270 gr.

Gümü 10,50 2,0 mm. 400 x 250 mm. 1 mt. levha 2,100 kg.

3,0 mm. 400 x 250 mm. 1 mt. levha 3,150 kg.

5,0 mm. 400 x 250 mm. 1 mt. levha 5,250 kg.

17. GALVANOTEKN KTE “FAYDALANILAB LEN AKIM N SBET ” :Kaplamacılıkta do ru akım kayna ı “redresör”ün gösterdi i amper, kaplama cinsine göre

verece imiz akım yo unlu unun biraz üzerinde tutulmalıdır. öyle ki : 1,5 A /dm² akım yo unlu uyla ve toplam 180 A tutan redresör ampermetresinin 190 – 200

A göstermesi sa lanmalıdır. Direnç ve baralardaki akım kayıpları da nazari itibara alınmalıdır. Bazıkaplama cinslerinin faydalanılabilen akım yüzdeleri öyledir : Parlak dekoratif nikel % 95 – 98 Parlak gümü % 98Bakır (asitli) % 98 – 100

12

Bakır (siyanürlü) % 80 – 90 Bronz % 95 – 100 Çinko (siyanürlü) % 75 – 95 Çinko (asitli) % 95 – 100 Kalay (alkali) % 85 – 98 Krom (sülfürik asitli) % 10 – 12 Krom (katalistli) % 27 Kur un % 90 – 100 Sarı (pirinç) % 75 – 80

18. Aydınlatma sanayii için yapılan reflektör vs.nin ı ı ı yansıtma ölçümlerininyüzdeleri de öyledir : (ortalama de erler)Gümü için % 88 Aluminyum için % 85 Kalay için % 70 Krom için % 66 Nikel için % 55 Bakır için % 62 Altın için % 61 Kadmiyum için % 52 Çinko için % 50

13

GALVANO BANYOLARININ (Elektrolitlerin) ANAL ZLER ve ÖNEM

Galvano banyolarının bakım ve kontrolü çok mühimdir. Elektrolitlerin çalı ma durumlarınagöre (1-2 vardiya gibi) haftada 1-2 kez analizleri mutlaka yapılmalıdır. Anot, bara ve askıtemizlikleri de mühimdir.

Banyoların, yani elektrolitlerin °Baume (bome) ile yo unluk kontrolü sa lıklı ve do rude ildir. Yapılacak en sa lıklı yöntem kimyasal analizdir. Bakır, Nikel, Çinko ve Kalaykaplamalarda ANOT' lar çözünen anotlardır, elektrolitteki fakirle meyi anotlar telafi edebilir. Bir de çözünmeyen anotlar Altın ve gümü kaplamada Paslanmaz veya Platin anotlar kullanılır. Bunlar çok hassas ve çok ince kaplama yapılan kaplamalardır. Bir de dekoratif ve bilhassa sert kromkaplamalı banyolarda çözünmeyen (% 7) Kalay ve (% 93) Kur un ihtiva eden anotlar vardır. Kromkaplamada, kromik asit ilavesi yapılacak banyo analizine göre yapılmalıdır.

Analizleri imkan dahilinde kendi bünyenizde yapmanızda yarar vardır. Bundan böyle Chemist derginizde her banyonun analizlerini ayrı ayrı bulacaksınız. Kat'iyen bome derecesine itibar etmeyiniz. ayet kendi bünyenizde analiz yapımı imkanınız yok ise güvenli bir laboratuvara veya üniversiteye yaptırabilirsiniz.

Kimyasal madde parlatıcı ve yardımcı malzemeleri satan firmalar analizleri pekönemsememekte ve Hull-Zelle denemesini yeterli görmektedirler ki bu aslında yeterli de ildir.Ayrıca 2 ml. gibi bir analiz örne i ile çalı maktadırlar, az numune ile volumetrik titrasyonda hatanisbeti yüksek olur. 10 ml. bir örnekle yapılan analizde ise hata nispeti dü ük olur. Bir i letmedeyıllarca bome derecesiyle banyo takviyeleri yapılmakta iken yaptıkları yanlı ın farkına vararak kimyasal analiz yöntemine ba vurdular.

Okuyucularımla sohbet niteli inde olan bu önsöz ile sırayla sizlere tüm banyoların kimyasal analiz metodları sunulacaktır. Problemi, sorusu olan okuyucularımıza ahsen ben cevap verece im.

Yıldız Üniversitesi’ nde verdi im “Metal Kaplamacılı ı” dersi, ki seçmeli bir ders olup bir sömestr sürelidir, böyle kısa bir sürede tüm kimyasal i lemleri, tatbikatları, analiz metodlarını veatık su arıtmalarını izah için zaman çok azdır. Sizler derginizde galvanoteknik ile ilgili yazılarıntümü ile yakın gelecekte geni kapsamlı bir kitaba sahip olacaksınız.

TABLO 1 : Ayarlı çözeltilerin muhteviyatı.n/1 Na2CO3 53,0020 gr/lt n/1 NaOH 40,0051 gr/ltn/1 KOH 56,1041 gr/ltn/1 H2SO4 49,0381 gr/lt n/1 HCl 36,4651 gr/ltn/1 HNO3 63,0161 gr/lt n/10 KMnO4 3,1605 gr/lt n/10 I 12,6920 gr/ltn/10 Na2S2O3 . 5H2O 24,8195 gr/ltn/10 AgNO3 16,9888 gr/lt n/10 FeSO4(NH4)2SO4 . 6H2O 39,2138 gr/ltn/10 K2Cr2O7 4,9035 gr/lt n/10 KBrO3 2,7835 gr/lt n/10 KCNS 9,7174 gr/lt

K4Fe(CN)6 27,8350 gr/lt1

NiSO4 . 7H2O 14,3250 gr/lt2

1 – (1 ml. demek 0,01 gr. Zn) 2 – (1 ml. demek 1 gr/lt. NaCN, 10 ml. numune için)

14

A a ıda ayarlı çözeltilerin aranan kimyasallara göre tekabül ettikleri faktörleri verilmi tir :

1 ml. n/1 H2SO4 0,0170 gr. NH3

veya n/1 HCl 0,05300 gr. NaCO3

tekabül etti i 0,04001 gr. NaOH 0,05610 gr. KOH 0,06910 gr. K2CO3

0,1640 gr. Na3PO4 (pH 9,7) 0,08200 gr. Na3PO4 (pH 9,7) 0,01061 gr. Na2SiO3 . 5H2O 0,06103 gr. Na2SiO3

0,1011 gr. KNO3

0,08501 gr. NaNO3

0,1975 gr. NiSO4(NH4)2SO4 . 6H2O 0,05705 gr. NH4FHF 0,05350 gr. NH4Cl

0,1976 gr. CoSO4(NH4)2SO4 . 6H2O 0,03100 gr. Na2O

1 ml. n/1 NaOH 0,04904 gr. H2SO4

veya n/1 KOH 0,03647 gr. HCltekabül etti i 0,06302 gr. HNO3

0,020014 gr. HF 0,09800 gr. H3PO4 (pH 4,6) 0,04900 gr. H3PO4 (pH 9,7) 0,08790 gr. HBF4

0,1005 gr. HClO4

0,06184 gr. H3BO3

0,06005 gr. CH3COOH 0,04603 gr. HCOOH 0,08204 gr. CH3COONa 0,02401 gr. H2SiF6

0,1000 gr. CrO3

0,2822 gr. COOK . CH(OH) . CH(OH) . COONa .4H2O0,097 gr. NH2SO3H

1 ml. n/10 KMnO4 0,005584 gr. Fetekabül etti i 0,03401 gr. HCOONa 0,006088 gr. Sb 0,04255 gr. KNO2

0,001701 gr. H2O2

1 ml. n/10 J 0,005595 gr. H2O2

0,002004 gr. Ca0,0060 gr. H2SiF6 (40 Gew.%)

0,05935 gr. Sn 0,01334 gr. Na2SnO3 . 3H2O 0,01128 gr. SnCl2 . 2H2O 0,003746 gr. As 0,004946 gr. As2O3

0,001501 gr. HCHO 0,006303 gr. Na2SO3

1 ml. n/10 0,006357 gr. Cu

15

Na2S2O3 . 5H2O 0,02811 gr. CoSO4 . 7H2Otekabül etti i 0,006907 gr. Pb 0,009860 gr. Au 0,004280 gr. CH3 . C6H4 . SO2NH2

0,009158 gr. C6H4 . CO . SO2NH2

1 ml. n/10 AgNO3 0,009803 gr. NaCNtekabül etti i 0,02811 gr. KCN 0,005845 gr. NaCl

0,1189 gr. NiCl2 . 6H2O 0,01190 gr. CoCl2 . H2O 0,003546 gr. Cl 0,002935 gr. Ni (siyanid titrasyonu) 0,002935 gr. Co (siyanid titrasyonu) 0,008108 gr. NaCNS 0,005350 gr. NH4Cl

1 ml. n/10 K2Cr2O7 0,005584 gr. Fetekabül etti i 0,000657 gr. CH2OH . CH(OH) . CH2OH

1 ml. n/10 0,001099 gr. MnFeSO4 . (NH4)2SO4 .6H2O 0,003333 gr. CrO3

tekabül etti i 0,001734 gr. Cr

1 ml. n/1 KBrO3 0,03040 gr. Mgtekabül etti i 0,06088 gr. Sb

1 ml. n/10 KCNS 0,01079 gr. Agtekabül etti i

1 ml. n/10 NaNO2 0,0049 gr. NH2SO3Htekabül etti i

TABLO 2 : Gravimetrik faktörler.

Bulunan Faktör ArananAgCl x 0,7526 AgAgCl x 0,4079 NaClAgCl x 0,2474 ClAgCl x 0,2931 NaFAg x 0,5417 NaClAl2O3 x 0,5291 AlAl x 12,36 Al2(SO4)3 . 18H2OAl x 17,59 K2SO4 . Al2(SO4)3 . 24 H2OAs2O3 x 0,7574 AsAs x 1,948 Na2AsO3

BaSO4 x 0,4202 H2SO4

BaSO4 x 0,3430 SO3

BaSO4 x 0,8063 C6H3CH3OHSO3HBaSO4 x 0,1374 SBaSO4 x 0,4150 NH2SO3HBiOJ x 0,5939 Bi

16

Bulunan Faktör ArananBi x 1,115 Bi2O3

CaF2 x 0,4867 FCaF2 x 1,076 NaFCa x 2,769 CaCl2

Co3O4 x 0,7342 CoCo3O4 x 3,502 CoSO4 . 7H2OCo x 4,769 CoSO4 . 7H2OCo x 6,706 CoSO4 . (NH4)2SO4 . 6H2OCr x 1,923 CrO3

Cr x 1,461 Cr2O3

CuO x 0,7989 CuCu x 3,927 CuSO4 . 5H2OCu x 3,731 Cu(BF4)2

Cu x 3,768 CuH2P2O7

Cu x 2,369 Cu2P2O7

Fe2O3 x 0,6994 FeFe x 7,022 Fe2SO4 . (NH4)2SO4 . 6H2OFe x 4,979 FeSO4 . 7H2OFe x 3,561 FeCl2 . 4H2OIn2O3 x 0,8270 InIn x 1,926 InCl3

In x 2,256 In2(SO4)3

Mg2P2O7 x 0,2185 MgMg2P2O7 x 2,2140 MgSO4 . 7H2OMg2P2O7 x 3,011 Na2HPO4 . 12H2OMg2P2O7 x 1,437 Na3PO4

Mg2P2O7 x 10,17 MgSO4 . 7H2OMg(C9H6ON)2 . 2H2O x 0,06976 MgMg(C9H6ON)2 . 2H2O x 0,7071 MgSO4 . 7H2OMn x 2,291 MnCl2

Mn x 5,045 MnSO4 . 7H2OMn x 4,062 MnSO4 . 7H2ONH3 x 3,141 NHNH3 x 3,879 (NH4)2SO4

Ni(C4H7O2N2)2 x 0,2031 NiNi(C4H7O2N2)2 x 0,9722 NiSO4 . 7H2ONi(C4H7O2N2)2 x 1,367 NiSO4 . (NH4)2SO4 . 6H2ONi(C4H7O2N2)2 x 0,8226 NiCl2 . 6H2

Ni x 4,786 NiSO4 . 7H2ONi x 6,730 NiSO4 . (NH4)2SO4 . 6H2ONi x 4,050 NiCl2 . 6H2ONiSO4 . 6H2O x 1,0685 NiSO4 . 7H2ONiSO4 . 7H2O x 0,9359 NiSO4 . 6H2ONiSO4 . 7H2O x 1,406 NiSO4 . (NH4)2SO4 . 6H2ONiSO4 . 7H2O x 0,2850 SO7

NiSO4 . (NH4)2SO4 . 6H2O x 0,08624 NH3

NiSO4 . (NH4)2SO4 . 6H2O x 0,4053 SO3

NiCl2 . 6H2O x 1,182 NiSO4 . 7H2ONiCl2 . 6H2O x 1,661 NiSO4 . (NH4)2SO4 . 6H2OPbSO4 x 0,6833 Pb

17

Bulunan Faktör ArananPbMoO4 x 0,5644 PbPbMoO4 x 0,3926 MoO3

PbCrO4 x 0,6411 PbPbClF x 0,1605 NaFPbClF x 0,07261 FPb x 1,838 Pb(BF4)2

Pd(C4H7O2N2)2 x 0,3167 PbSiO2 x 3,531 Na2SiO3 . 5H2OSO3 x 1,774 Na2SO4

SO3 x 1,651 (NH4)2SO4

SO3 x 2,467 NiSO4 . (NH4)2SO4 . 6H2OSO3 x 3,509 NiSO4 . 7H2OSnO2 x 0,7877 SnSnO2 x 1,770 Na2SnO3 . 3H2OSn x 2,247 Na2SnO3 . 3H2OSn x 1,900 SnCl2 . 2H2OSn x 1,809 SnSO4

TeO2 x 0,7995 TeWO3 x 0,7995 WZnO x 0,8034 ZnZnO x 3,533 ZnSO4 . 7H2OZnO x 1,675 ZnCl2

Zn x 4,398 ZnSO4 . 7H2OZn x 2,085 ZnCl2

Zn x 3,656 Zn(BF4)2

18

pH’ IN BEL RLENMES VE ND KATÖRLER

ndikatörler organik boyar maddelerdir. çinde bulundu u çözeltinin pH’ ı belirli sınırlararasında de i ti i zaman ortama verdi i renk de de i ir. Dolayısıyla aynı pH de erlerine sahipde i ik çözeltilere aynı bir indikatörden aynı miktarlarda katılırsa, bu çözeltilerin hepsi aynı rengialırlar. Di er bir deyi le; aynı indikatörle aynı rengi veren bütün çözeltilerin pH de erleri aynıdır. Mesela turnusol ka ıdının asidik ortamda kırmızı, bazik ortamda da mavi oldu u ve fenolftaleinin asidik ortamda renksiz, bazik ortamda ise kırmızı oldu u bilinir.

Bu indikatörlerin kendileri de zayıf asit veya bazlar olup, zayıfça dissosie olurlar ve dissosiasyon ürünleri, dissosie olmamı moleküllerden ba ka renk ve konstitüsyona sahiptirler. Asittipte bir indikatörü HIn ile gösterirsek; sulu çözeltide, HIn + H2O In + H3O

+ olur. rengi A rengi B

ndikatörün karakteristik özelli i yukarıda yazdı ımız gibi HIn ve In in aynı renkte olmamasıdır. Mesela; metil oranjda HIn kırmızı In ise sarıdır. Fenolftaleinde HIn ve HIn renksiz, HIn ² kırmızıdır. Kısaca her vakit HIn nötral ve In yalnız bir eksi yük ta ır anlamı çıkarılmamalıdır,ikisi arasında bir eksi yük farkı var demektir.

ndikatör Tablosu

ndikatör pH aralı ı Renk De i imi

Brillant kresol mavisi (asidik ortam) 0,0 – 1,0 portakal kırmızısı- mavi

Kresol kırmızısı (asidik ortam) 0,2 – 1,8 kırmızı - sarı

Chinaldinrot 1,0 – 2,0 renksiz - kırmızı

Timol mavisi (asidik ortam) 1,2 – 2,8 kırmızı - sarı

Metakresol purpur 1,2 – 2,8 kırmızı - sarı

Tropaeolin 00 1,3 – 3,0 kırmızı - sarı

Benzyl orange 1,9 – 3,3 kırmızı - sarı

– Dinitrofenol 2,2 – 4,4 renksiz - sarı


La Motte Gelb 2,6 – 4,2 kırmızı - sarı

Bromfenol mavisi 2,8 – 4,6 sarı - mavi

Metil sarısı 2,9 – 4,0 kırmızı - sarı

Kongo kırmızısı 3,0 – 5,0 menek e - kırmızı

Metil oranj 3,1 – 4,4 kırmızı - sarı

Bromphenol grün 3,8 – 5,4 sarı - mavi


Metil kırmızısı 4,2 – 6,3 kırmızı - sarı

19

ndikatör pH aralı ı Renk De i imi

Chlorphenol rot 4,8 – 6,4 sarı - kırmızı

Azolitmin (Lackmus) 5,0 – 8,0 kırmızı - mavi

Bromkresol purpur 5,2 – 6,8 sarı - purpur

p – nitrofenol 5,6 – 7,6 renksiz - sarı

Nitrazingel B 6,0 – 7,0 sarı - mavi

Bromtimol mavisi 6,0 – 7,6 sarı - mavi

Nötral rot 6,8 – 8,0 kırmızı - portakal

Phenol rot 6,8 – 8,4 sarı - kırmızı

m – nitrofenol 6,8 – 8,4 renksiz - sarı

Rosol säure 6,9 – 8,0 sarı - kırmızı

Kresol rot (alkalik ortam) 7,2 – 8,8 sarı - kırmızı

– naftolftalein 7,3 – 8,7 sarı - mavi

Timol mavisi (alkalik ortam) 8,0 – 9,6 sarı - mavi

Turmeric 8,0 – 10,0 sarı - portakal

– Kresolftalein 8,2 – 9,8 renksiz - menek e

Fenolftalein 8,8 – 10,0 renksiz - kırmızı

Ftalein kırmızısı 8,6 – 10,2 sarı - kırmızı

Thymol violett 9,0 – 13,0 sarı ye il - portakal

Thymolftalein 9,3 – 10,5 renksiz - mavi

La Motte purpur 9,6 – 11,2 purpur - kırmızı

Tolyrot 10,0 – 11,6 kırmızı - sarı

Alizarin sarısı R 10,1 – 12,0 sarı - portakal kırmızısı

Brillant kresol blau (alkalik ortam) 10,8 – 12,0 mavi - sarı

Nitramin 10,8 – 13,0 renksiz - portakal

Parazol orange 11,0 – 12,6 sarı - portakal

Tropaeolin 000 11,9 – 13,0 sarı - kırmızı

Tropaeolin 0 11,1 – 12,7 sarı - portakal

La Motte sulphourange 11,2 – 12,6 sarı - kırmızı

Titan gelb 12,0 – 13,0 sarı - kırmızı

Epsilonblau 12,0 – 13,0 portakal - menek e

La Motte violett 12,0 – 13,6 menek e - mavi

Acryl blau 12,0 – 13,6 kırmızı - mavi

20

ndikatörlerin Hazırlanmaları

Alizarin sülfonasit Na tuzu 0,1 gr. indikatör 100 ml. destile suda çözündürülür.

Brenzkatechin violett 0,1 gr. indikatör 100 ml. destile suda çözündürülür.

Chromazurol 5 100 ml. destile suda 0,1 – 0,4 gr. çözülür

Diphenylamin 100 ml. p.a. konsantre sülfürik asitte 1 gr. çözündürülür.

Dithizon 10 mg. indikatör 100 gr. karbon tetraklorürde çözündürülür.

Eriochromschwarz T 1 gr. indikatör 300 gr. p.a. NaCl de havanda iyice ezilerek

karı tırılır, kapalı muhafaza edilir.

Glyzinthymolblau 1 gr. indikatör 100 gr. KNO3 ile iyice karı tırılır.

Metil oranj 0,1 gr. indikatör 100 ml. destile suda çözündürülür.

Metil kırmızısı 0,2 gr. indikatör %90 lık etil alkolden 100 ml.sinde çözülür.

Metil timol mavisi 1 gr. indikatör 100 gr. KNO3 ile iyice karı tırılır.

Mürexid 1 gr. indikatör 500 gr. p.a. NaCl ile havanda iyice ezilerek

karı tırılır, kapalı muhafaza edilir.

K2CrO4 veya Na tuzu 100 ml. destile suda 5 gr. eritilir.

PAN 0,1 gr. indikatör 100 ml. metil alkolde çözündürülür.

Fenolftalein %70 lik etil alkolden 100 ml.sinde 0,1 gr. çözündürülür.

Sülfosalizyl säure 2 gr. indikatör 100 ml. destile suda çözündürülür.

Thymol blau %20 lik etil alkolden 100 ml.sinde 0,1 gr. çözündürülür.

Thymol phthalexon 100 gr. potasyum nitrata 1 gr. karı tırılır.

Tiron 2 gr. indikatör 100 ml. destile suda eritilir.

Variamin blau B 1 gr. indikatör 300 gr. p.a. NaCl ile havanda ezilerek

karı tırılır.

Ksilenol oranj 1 gr. indikatör 100 gr. KNO3 ile iyice karı tırılır.

TAMPON ÇÖZELT LER

Tampon çözelti seyreltmekle veya kendisine az miktarda kuvvetli asit ya da kalevi katıldı ıhalde [H3O

+] konsantrasyonunu önemli derecede de i tirmeyen çözeltidir. Dolayısıyla tamponçözeltilerin fazla miktarda H3O

+ iyonlarını tutma veya serbest kalma özelli ine malik olması, yani de i ik olarak çalı an iki bile enden olu ması gerekmektedir. Bu bile enlerden birisi dı arıdan H+

iyonları getirildi i zaman, ötekisi de çözeltide H+ iyonları eksildi i zaman harekete geçecektir. Birincinin H+ iyonlarını tutma, ötekisinin de bırakabilme özelli i olacaktır. Bir çözelti içinde nisbeten fazla oranda hem zayıf asit hem de zayıf baz bulundurulursa tampon çözelti özelli inesahip olur. A a ıdaki tabloda muhtelif pH de erlerine göre kullanılan tampon çözeltilerin hazırlanmaları gösterilmi tir.

21

Çe itli pH De erindeki Tampon Çözeltiler

pH 1,0 1 N HCl

pH 2 – 4 2 M monoklor asetik asit (1k) ile 1 M sodyum asetat çözeltisi (1k) karı ımıdır. (2 Mmonoklor asetik asit 189 gr/lt. + 1 M sodyum asetat 82 gr/lt.)

pH 3,0 53 ml. konsantre amonyak ile 90,4 ml. %98 lik formik asit 2000 ml. destile suda çözündürülür.

pH 4,0 – 6,5 1 N asetik asit (60 gr. asetik asit 1 lt. destile suda) + 1 M sodyum asetat (82 gr/lt.) karı ımıdır.

pH 4,5 150 gr. kristalize sodyum asetat + 150 ml. asetik asit 500 ml. destile sudaçözündürülür.

pH 5,4 400 gr. urotropin + 100 ml. konsantre HCl + 1000 ml. destile su

pH 5,5 40 ml. asetik asit + 160 ml. piridin

pH 7,0 %20 lik urotropin çözeltisi hazır bulundurulmalıdır. Asidite yükselirse bununla ayarlanmalıdır.

pH 6,5 – 8,0 1 M trietanolamin çözeltisi ve 1 M HCl hazır bulundurulur. Gerekti i zaman karı tırılır. Trietanol kullanırken dikkat edilmeli, ço u metallerle chelat kompleksite ekkül eder. 1 M trietanolamin (150 gr.) 1000 ml. destile suda çözündürülür.

pH 8 – 11 1 M amonyak ve 1 M NH4Cl çözeltisi karı ımıdır.

pH 10 54 gr. NH4Cl + 350 ml. konsantre amonyak 1000 ml. destile suda çözündürülür.

veya,

70 gr. NH4Cl + 570 ml. konsantre amonyak ile 1000 ml. suda çözündürülür.

pH 11 – 13 1 N NaOH çözeltisi kullanılır.

22

N KEL KAPLAMA TEKN

Nikel : Sembolü Ni Atom a ırlı ı 58,71 Yo unlu u 8,9 E.n. 1455 °C K.n. 3177 °C De erlikleri +1, +2, +3, +4 Normal potansiyel 0,25 V

Elektrokimyasal 1,095 gr/A.h (+2 de erlikli Ni için) e de er miktarı

Banyo Terkibi :Parlak nikel kaplama dekoratif amaçlıdır, esası iyi bir ara kaplamadır. Sarı “messing”

gümü , altın ve krom kaplamalardan önce tatbiki arttır. Yüzey düzgünlü ü ve parlaklı ı ne kadar iyi olursa, son kaplama kademesi o derece iyi olur. Tabi temel metalin polisajının da kusursuz olması gereklidir. Nikel kaplama ayna parlaklı ında ve düzgün bir yüzeyle dikkati çeker fakat korozyona dayanıklı de ildir, önce sarı, sonra ye ilimsi bir renk alır.

yi bir nikel kaplamada banyo sıcaklı ı, akım yo unlu u, pH de eri faktörleri kadar kaplama kalitesini etkileyen bir di er husus da, saf temiz tuzlar ve kaliteli parlatıcı ve parlak nikelta ıyıcı kullanılmasıdır. Ayrıca karbon ihtiva eden de-polarize nikel anotlar gibi elektrolitik nikel anotlar da torbalar içerisinde banyoya asılmalıdır.

Nikel parlatıcıları ; esas (ana) parlatıcı, parlak ta ıyıcı ve nemlendirici olmak üzere üçlüdür. Parlatıcı grubunu seçerken imalatçı veya mümessil firmaları iyice tetkik etmeden seçmeyiniz.Ayrıca kalite faktörü kadar fiyat ve 10.000 Ah sarfiyat miktarları da çok önemlidir.

Cıvata, somun, rondela gibi küçük parçalar trommelde, büyük ve geni satıhlı parçalar ise askıda kaplanmalıdır. Otomotiv sanayiinde parçaların bir ön siyanürlü bakır kaplamadan sonra, asitli bakırla kaplanması ve çift nikel kaplamadan sonra 0,5 mikron krom “mikroçatlaklı” katalistihtiva eden banyolarda kaplanması tavsiye edilir.

Nikel banyolarında temizli e çok dikkat edilmelidir. Keza metal kaplamacılı ının anaprensibi temizliktir. Fakat nikel banyolarında elektrolite karı an demir ve çinko (zamak’tan gelen) iyonları banyo terkibini, dolayısıyla kaplama kalitesini bozar. Çalı ma esnasında elektrolite dü enbir parça zamanında farkedilip çıkarılmazsa banyoyu bozar. Banyonuzu 8-10 günlük periyotlarda sellektif ve yılda en az 2-3 kez aktif kömürle temizlemelisiniz. Çok acil kirlenmelerde demir veçinko iyonlarını çökertmek için özel çökertici kullanabilirsiniz. 1.000 ml. için sarf miktarı takriben 60-80 ml.dir.

Nikel kaplama tekni inde çok çe itli kaplama terkipleri vardır. Nikel kaplama esasında bir ara kaplamadır.

Nikel Banyo Çe itleri :1- Mat nikel veya yarı parlak nikel kaplama2- Parlak nikel banyosu (NiCl2 – NiSO4 lı)3- Nikel sülfamatlı4- Nikel floboratlı5- Akımsız nikel kaplama6- Satine nikel7- Nikel pirofosfatlı kaplama8- Siyah nikel kaplama

23

Nikel Kaplama Tekni inde Kullanılan Tuzlar :

NiSO4.7H2O mol a . 280,87 %20,9 Ni++ ihtiva eder. (nikel sülfat) 1 gr. Ni++ 4,79 gr. tuzda bulunur.

NiCl2.6H2O mol a . 237,30 %24,7 Ni++ ihtiva eder. (nikel klorür) 1 gr. Ni++ 4,05 gr. tuzda bulunur.

Ni(NH4)2(SO4)2.6H2O mol a . 394,99 %14,9 Ni++ ihtiva eder.(nikel amonyum sülfat) susuz halde %19,99 Ni++ ihtiva eder.

Ni(NH2SO3)2 mol a . 250,21 (nikel sülfomat)

H3BO3 mol a . 61,84 %56,2 B2O5

(borik asit)

MgSO4.7H2O mol a . 246,49 %9,87 Mg++

(magnezyum sülfat)

NiCO3 mol a . 118,72 %49,44 Ni++ %39,07 CO2

Teksapin mol a . 288,39 %64,61 lauril alkol Na laurilsülfat

CH3(CH2)10CH2O.SO3NaC12H25NaO4S

Saccharin (Sakarin) mol a . 183,19 C7H5NO3S

Anot %99,99 safiyette elektrolitik nikel olmalıdır.

Nikel kaplama tekni inde kaplamacılar kesinlikle kimyasal malzemelerini kullandı ıspesiyal firmaların verdi i çalı ma talimatlarını uygulamalıdırlar (özellikle parlatıcı ve parlak ta ıyıcı gibi).

Dekoratif krom hattında (Cu-Ni-Cr da) nikel bir ara kademedir. Keza bazı ahvalde altın ve gümü kaplamada da ara kademe olarak tatbik edilir.

A a ıda çok ve çe itli nikel terkipleri bilgi olarak verilmi tir :

1- Watt’s banyosu : 240-300 gr/lt. Nikel sülfat 20-60 gr/lt. Nikel klorür 20-45 gr/lt. Borik asit Banyo sıcaklı ı 35-60 °C Akım yo unlu u 2-10 A/dm² (2-8 V) pH de eri 1,5-4,5

Banyo (malzeme hareketli)

2- 75 gr/lt. Nikel sülfat 20 gr/lt. Borik asit

100 gr/lt. Sodyum sülfat 30 gr/lt. Amonyum klorür Akım yo unlu u 2 A/dm² (5 V) pH de eri 6,8

24

3- 210 gr/lt. Nikel sülfat 30 gr/lt. Borik asit

25 gr/lt. Nikel klorür 5 gr/lt. Sodyum florür

30 gr/lt. Sodyum klorür Banyo sıcaklı ı 40-50 °C Akım yo unlu u 1,5 A/dm² (2-5 V) pH de eri 4,2-5,2

Not : Parlatıcı ve parlak ta ıyıcı kullanımı spesiyal firmanın talimatına uygun olmalıdır.Bu terkip bakır ve bakır ala ımları için tavsiye edilen bir terkiptir.

4- 308 gr/lt. Nikel sülfat 99 gr/lt. Magnezyum sülfat

21 gr/lt. Magnezyum klorür 30 gr/lt. Borik asit Banyo sıcaklı ı 20-80 °C Akım yo unlu u 0,3-8 A/dm² pH de eri 2-5,8

Parlatıcı ve parlak ta ıyıcı için firma talimatına uyulmalıdır.

5- 300 gr/lt. Nikel sülfat 40-45 gr/lt. Nikel klorür

37-40 gr/lt. Borik asit Banyo sıcaklı ı 40-50 °C Akım yo unlu u 2-4 A/dm² (2-4 V) pH de eri 3,3-3,8 Banyo hareketli

Parlatıcı ve parlak ta ıyıcı için firma talimatına uyulmalıdır.

6- 240 gr/lt. Nikel sülfat 15 gr/lt. Nikel klorür

30 gr/lt. Borik asit 25 gr/lt. Sodyum sülfat 25 gr/lt. Magnezyum sülfat

Banyo sıcaklı ı 50 °C Akım yo unlu u 1-5 A/dm² pH de eri 5 Banyo hareketli

7- Ni+ Co Banyosu (Hinriches banyosu) Parlak nikel : 240 gr/lt. Nikel sülfat

45 gr/lt. Nikel klorür 30 gr/lt. Borik asit 15 gr/lt. Kobalt sülfat 35 gr/lt. Sodyum formiat

Banyo sıcaklı ı 50-60 °C Akım yo unlu u 3-4 A/dm² (2-3 V) pH de eri 4-4,3

25

8- Ni+ Co Banyosu (Weisberg-staddart) Parlak nikel : 240 gr/lt. Nikel sülfat

30 gr/lt. Nikel klorür 45 gr/lt. Nikel formiat 30 gr/lt. Borik asit 2,6 gr/lt. Kobalt sülfat 0,8 gr/lt. Amonyum sülfat

Banyo sıcaklı ı 60-70 °C Akım yo unlu u 4-6,5 A/dm² (3-4 V) pH de eri 3,7

9- Sülfomatlı terkip : 300 gr/lt. Nikel sülfomat

30 gr/lt. Nikel klorür 30 gr/lt. Borik asit

Banyo sıcaklı ı 25-70 °C Akım yo unlu u 2-14 A/dm² pH de eri 3,5-4,5

10- Siyah nikel terkibi : 75 gr/lt. Nikel sülfat

45 gr/lt. Nikel amonyum sülfat 38 gr/lt. Çinko sülfat 15 gr/lt. Sodyum rodanür

Banyo sıcaklı ı 50-55 °C Akım yo unlu u 0,5-2,0 A/dm² pH de eri 5,6-5,9

Metal kaplamacılı ında nikel kaplama ara kademe olmasının yanında, elektrik ve elektronik endüstrisinde son kademedir.

Nikel kaplamada di er kaplama çe itlerinde oldu u gibi temizli e çok dikkat edilmelidir.Temizlik ve filtrasyon asla ihmal edilmemelidir.

Nikel kaplamada kullanılan yardımcı malzemelerin kullanımı : Esas (ana) parlatıcı 10.000 Ah’ de sarfiyat 1,2-1,5 lt.

Parlak ta ıyıcı 10.000 Ah’ de sarfiyat 0,8-1,0 lt. Nemlendirici 10.000 Ah’ de sarfiyat 0,2-0,3 lt. mertebelerinde olmalıdır.

Tabiatı ile özel parlatıcıların fiyatları çok yüksek olabilir, sarfiyatları önemlidir. Bir fikir verebilmek için nikel banyolarında nemlendirici olarak sodyum lauril sülfat, yani teksapon, texapon TN-40 veya texapon TN-60 ticari adıyla satılan malzemeden %15-20 lik hazırlayıpkullanabilirsiniz. Keza ekerden 500 misli daha tatlı olan tatlandırıcı sakarini de %15-20 gibi destile suda eriterek parlak ta ıyıcı olarak kullanabilirsiniz.

Satine Nikel ve Akımsız Kaplama : Satine nikel kaplama ipek parlaklı ında, kumlu görünümde dekoratif bir nikel kaplamadır.

Çok dikkat ve itina isteyen bu kaplama için tuzlarını ve çalı ma talimatını uygun spesiyalfirmalardan temin edebilirsiniz, onların verece i çalı ma talimatını aynen uygulamasınız. Akımsıznikel kaplamanın da çok ayrı bir önemi ve yeri vardır.

Nikel Banyosunun Organik Kir ve Pisliklerden Temizlenmesi lemi : Kirlenmi nikel banyosu elektroliti ya kendi kabında veya yedek di er bir e de erbüyüklükteki bir kapta 40-45 °C’ ye getirilir. Pür sülfürik asit ilavesiyle pH de eri 3-3,5 a getirilir.

26

Ayrı emaye bir kapta 0,25 gr/lt. hesabıyla potasyum permanganat saf suda eritilerek banyoya katılır, banyo devamlı karı tırılır. Elektrolit permanganat ilavesinden dolayı hafif kırmızı-pembe renk alır. Rengin devamlı ve sabit olması permanganatın yeterli oldu unun delilidir. Banyo bu halde 48 saat tutulmalıdır. Bilahare perhidrol ile permanganatın rengi izale edilmelidir. Perhidroltakriben 1/10 nisbetinde sulandırılmalıdır. 25-30 ml./100 litre hesabıyla banyoya katılır.

Bilahare 0,2 gr/lt. hesabıyla banyoya aktif kömür katılır, iyice karı tırılır. Bir gece bekletilir.Ertesi gün banyo filtre edilmelidir. Yukarıda da belirtildi i gibi bu çökertme, ilaveler vs. ayrı birkapta yapılmalı, filtre etme i i kendi temizlenmi banyo kabına yapılmalıdır. Böylece temizlenminikel banyosunun çalı maya hazırlanması gerekir. Banyo sıcaklı ı 55-60 °C olmalı, pH ayarı 3,8-4,2 arasında olmalıdır. Bir gece de banyoyu selektif temizlemeye tabi tutmalıdır. Bu i ileride banyo çalı maları arasında en az haftada bir ve bazen de birkaç defa tekrarlanmalıdır. Aktif kömürletemizleme i ini 2,5-3 ayda bir yapmakta yarar vardır. pH ayarı nikel karbonatla yapılmalıdır.

Selektif temizleme için 0,9-1,0 mm. Kalınlıkta temiz DKP sacdan ekilde görüldü ü gibi sac kesilerek ve aralarındaki açı 90° olacak ekilde bükülür. 2-3 adet sac banyoya 0,9-1,0 V’ ta 8 ila 10 saat çalı tırmak suretiyle devam edilir. Yalnız sacların çok temiz, ya dan ve pasdan âri olmasıgerek ve arttır. Bu temizleme i i haftada bir yapılmalıdır.

27

TABLOLAR

Tablo 1’ de %100 akım veriminde akım yo unlu u (A/dm²) – zaman ili kisi kaplama kalınlı ıverilmektedir.

A/dm² 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,01 dak. 0,21 0,31 0,41 0,51 0,62 0,82 1,03 1,23

2 0,41 0,62 0,82 1,03 1,23 1,64 2,05 2,46

3 0,62 0,92 1,23 1,54 1,85 2,46 3,08 3,69

4 0,82 1,23 1,64 2,05 2,46 3,28 4,10 4,92

5 1,03 1,54 2,05 2,56 3,08 4,10 5,13 6,15

6 1,23 1,85 2,46 3,08 3,69 4,92 6,15 7,38

7 1,44 2,15 2,87 3,59 4,31 5,74 7,18 8,61

8 1,64 2,46 3,28 4,10 4,92 6,56 8,20 9,84

9 1,85 2,77 3,69 4,61 5,54 7,38 9,23 11,07

10 2,05 3,08 4,10 5,13 6,15 8,20 10,25 12,30

11 2,26 3,38 4,51 5,64 6,77 9,02 11,28 13,53

12 2,46 3,69 4,92 6,15 7,38 9,84 12,30 14,76

13 2,67 4,00 5,33 6,66 8,00 10,66 13,33 15,99

14 2,87 4,31 5,74 7,18 8,61 11,48 14,35 17,22

15 3,08 4,61 6,15 7,69 9,23 12,30 15,38 18,45

16 3,28 4,92 6,56 8,20 9,84 13,12 16,40 19,68

17 3,49 5,23 6,97 8,71 10,46 13,94 17,43 20,91

18 3,69 5,54 7,38 9,23 11,07 14,76 18,45 22,14

19 3,90 5,84 7,79 9,74 11,69 15,58 19,48 23,37

20 4,10 6,15 8,20 10,25 12,30 16,40 20,50 24,60

22 4,51 6,77 9,02 11,28 13,53 18,04 22,55 27,06

24 4,92 7,38 9,84 12,30 14,76 19,68 24,60 29,52

25 5,13 7,69 10,25 12,81 15,38 20,50 25,63 30,75

26 5,33 8,00 10,66 13,33 15,99 21,32 26,65 31,98

28 5,74 8,61 11,48 14,35 17,22 22,96 28,70 34,44

30 6,15 9,23 12,30 15,38 18,45 24,60 30,75 36,90

32 6,56 9,84 13,12 16,40 19,68 26,24 32,80 39,36

34 6,97 10,46 13,94 17,43 20,91 27,88 34,85 41,82

35 7,18 10,76 14,35 18,94 21,53 28,70 35,88 43,05

36 7,38 11,07 14,76 18,45 22,14 29,52 36,90 44,28

38 7,79 11,69 15,58 19,48 23,37 31,16 38,95 46,74

40 8,20 12,30 16,40 20,50 24,60 32,80 41,00 49,20

45 9,23 13,84 18,45 23,06 27,68 36,90 46,13 55,35

50 10,25 15,38 20,50 25,63 30,75 41,00 51,25 61,50

60 12,30 18,45 24,60 30,75 36,90 49,20 61,50 73,80

70 14,35 21,53 28,70 35,88 43,05 57,40 71,75 86,10

80 16,40 24,60 32,80 41,00 49,20 65,60 82,00 98,40

90 18,45 27,68 36,90 46,13 55,35 73,80 92,25 110,70

120 24,60 36,90 49,20 61,50 73,80 98,40 123,00 147,60

28

Tablo 2’ de %100 akım veriminde akım yo unlu u (A/dm²) – zaman ili kisi yanında gr/m²’ detoplanan metal miktarı verilmektedir.

A/dm² 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,01 dak. 1,82 2,74 3,65 4,56 5,47 7,30 9,12 10,95

2 3,65 5,47 7,30 9,12 10,95 14,60 18,25 21,89

3 5,47 8,21 10,95 13,68 16,42 21,89 27,37 32,84

4 7,30 10,95 14,60 18,25 21,89 29,19 36,49 43,79

5 9,12 13,68 18,25 22,81 27,37 36,49 45,61 54,74

6 10,95 16,42 21,89 27,37 32,84 43,79 54,74 65,68

7 12,77 19,16 25,54 31,93 38,32 51,09 63,86 76,63

8 14,60 21,89 29,19 36,49 43,79 58,39 72,98 87,58

9 16,42 24,63 32,84 41,05 49,26 65,68 82,11 98,53

10 18,25 27,34 36,49 45,61 54,74 72,98 91,23 109,47

11 20,07 30,11 40,14 50,18 60,21 80,28 100,35 120,42

12 21,89 32,84 43,79 54,74 65,68 87,58 109,47 131,37

13 23,72 35,58 47,44 59,30 71,16 94,88 118,60 142,32

14 25,54 38,32 51,09 63,86 76,63 102,18 127,72 153,26

15 27,37 41,05 54,74 68,42 82,11 109,47 136,84 164,21

16 29,19 43,79 58,39 72,98 87,58 116,77 145,97 175,16

17 31,02 46,53 62,04 77,54 93,05 124,07 155,09 186,11

18 32,84 49,26 65,68 82,11 98,53 131,37 164,21 197,05

19 34,67 52,00 69,33 86,67 104,00 138,67 173,33 208,00

20 36,49 54,74 72,98 91,23 109,47 145,97 182,46 218,95

22 40,14 60,21 80,28 100,35 120,42 160,56 200,70 240,84

24 43,79 65,68 87,58 109,47 131,37 175,16 218,95 262,74

25 45,61 68,42 91,23 114,04 136,84 182,46 228,07 273,69

26 47,44 71,16 94,88 118,60 142,32 189,76 237,19 284,63

28 51,09 76,63 102,18 127,72 153,26 204,35 255,44 306,53

30 54,74 82,11 109,47 136,84 164,21 218,95 273,68 328,42

32 58,39 87,58 116,77 145,97 175,16 233,54 291,93 350,32

34 62,04 93,05 124,07 155,09 186,11 248,14 310,18 372,21

35 63,86 95,79 127,72 159,65 191,58 255,44 319,30 383,16

36 65,68 98,53 131,37 164,21 197,05 262,74 328,42 394,11

38 69,33 104,00 138,67 173,33 208,00 277,33 346,67 416,00

40 72,98 109,47 145,96 182,46 218,95 291,93 364,91 437,90

45 82,11 123,16 164,21 205,26 246,32 328,42 410,53 492,63

50 91,23 136,84 182,46 228,07 273,69 364,91 456,14 547,37

60 109,47 164,21 218,95 273,69 328,42 437,90 547,37 656,84

70 127,72 191,58 255,44 319,30 383,16 510,88 638,60 766,32

80 145,96 218,95 291,93 364,91 437,90 583,86 729,83 875,79

90 164,21 246,32 328,42 410,53 492,63 656,84 821,05 985,27

120 218,95 328,42 437,89 547,37 656,84 875,79 1094,74 1313,69

29

N KEL BANYOSU ANAL Z METODU

1- Metalik Nikel (Ni++) Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- p.a. Amonyak 2- Müreksit (indikatör)

(100 gr. p.a. NaCl + 1 gr. indikatör)3- 0,1 M EDTA Çözeltisi

Analizin Yapılı ı :100 ml.lik bir balon jojeye bir pipetle 10 ml. numune alınır, çizgiye kadar destile su ile

tamamlanır, çalkalanır. 400 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere seyreltilen bu çözeltiden 10 ml.alınır, takriben 200 ml.lik destile su ile seyreltilir, üzerine 20 ml.lik amonyak katılır ve bir spatula ucu ile müreksit katılır, iyice çalkalanır. 0,1 M EDTA ile menek e renge kadar titre edilir. Sarfiyat a ml. ise;

Hesaplama : a x 5,869 = . . . [gr/lt] olarak banyodaki metalik toplam nikel miktarı bulunur. Örnek : 0,1 M EDTA sarfiyatı 14,5 ml. ise 14,5 x 5,869 = 85,10 [gr/lt] toplam metalik nikel miktarıdır.Not : Buradan banyoda mevcut bulunan NiCl2 ve NiSO4 miktarı hesabı yapılmalıdır. öyle ki;

analizde bulunan toplam metalik nikel miktarı (yukarıda) 85,10 [gr/lt] bulunmu tu.Bu rakam 4,79 faktörü ile çarpılırsa banyodaki toplam nikel tuzları miktarı (nikel klorür +

nikel sülfat) bulunur. Bu da 85,10 x 4,79 = 407,62 gr.dır.kinci analizde bulunan klorür (Cl–) miktarı 16,33 gr/lt.dir. bu rakam 3,55 faktörü ile

çarpılırsa, yani; 16,33 x 3,55 = 57,97 [gr/lt.] direkt olarak banyodaki nikel klorür miktarını verir. Nikel sülfat miktarı ise yukarıda toplam nikel tuzları miktarı olarak bulunan 407,62 den NiCl2 miktarı olan 57,97 çıkarılırsa; 407,62 – 57,97 = 349,65 [gr/lt] olarak banyodaki nikel sülfatmiktarı bulunmu olur.

2- Klorür Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- %5 lik K2CrO4 (indikatör olarak) 2- 0,1 N AgNO3

Analizin Yapılı ı : 400 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere banyo numunesinden bir pipetle 10 ml.lik alınır,takriben 50 ml. destile su ile seyreltilir ve 5 ml. kadar %5 lik potasyum kromat çözeltisi katılır,iyice çalkalanır ve 0,1 N AgNO3 ile devamlı çalkalayarak kiremit kırmızısı renge kadar titre edilir.

0,1 N AgNO3 sarfiyatı a ml. ise; Hesaplama : a x 0,355 = . . . [gr/lt] banyodaki klorür (Cl–) miktarı bulunur. Örnek : 0,1 N AgNO3 sarfiyatı 46 ml. ise 46 x 0,355 = 16,33 gr/lt. klorür var demektir.

3- Borik Asit Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- Brom kresol purpur (indikatör) 2- Karion F

(1 lt. gliserin + 20 gr. Mannit) 3- 0,1 N NaOH

Analizin Yapılı ı :400 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere banyo numunesinden bir pipetle 5 ml.lik alınır,

üzerine 20 damla brom kresol purpur katılır, çözelti, mavi olur, üzerine 50 ml. karion F çalkalayarak katılır, renk ye il olur. 0,1 N NaOH ile renk tam mavi olana kadar titre edilir.

0,1 N NaOH sarfiyatı a ml. ise;

30

Hesaplama : a x 1,236 = . . . [gr/lt] olarak borik asit miktarı bulunur.

4- Sakarin Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- Gravetol (0,2 gr. metil kırmızısını 50

ml. izopropil alkolde çözün. 1,75 ml. p.a. sülfürik asit ilavesi ve etil asetatla 1 lt.ye tamamlayın. 2 gün sonra filtre edin.)

2- 1:1 HCl çözeltisi 3- Etil alkol 4- 0,1 N NaOH

Analizin Yapılı ı : 250 ml.lik bir ayırma hunisine banyo numunesinden bir pipetle 50 ml.lik alınır, üzerine 2

ml. 1:1 lik HCl çözeltisi katılır, bilahare 10 ml. gravetol ve 25 ml. etil alkol katılır. Bir dakikaboyunca iyice çalkalanır, bir dakika beklenir. Alttaki ye il faz tabakası alınır. Üstteki sarı faztabakası bir erlene alınır, 25 ml. alkol katılarak 0,1 N NaOH ile renk gül kırmızısından sarı olanakadar titre edilir.

0,1 N NaOH sarfiyatı a ml. ise; Hesaplama : a x 1,4 = . . . [gr/lt] olarak banyodaki sakarin miktarı bulunur.

Nikel Kaplama Banyolarında Vukuu Muhtemel Hatalar, Sebepleri ve Giderilmeleri :

Görülen Hata Muhtemel Sebebi Hatanın Giderilmesi

Mat lekeler Yetersiz ön temizleme Sıcak ve elektrikli ya almaya ve arayıkamalara dikkat edilmelidir.

Koyu mat kaplama Elektrolitte yabancı metalik pislik vardır. Devamlı selektif temizleme yapmalı ve anottemizli ine itina gösterilmelidir.

Sarı kaplama Organik pislikler olabilir Aktif kömürle temizlenmelidir.

Pürüzlü kaplama a) Elektrolit kirlenmi tir.b) A ırı parlatıcı katılmı tır.c) Nemlendirici çok azdır.d) pH de eri çok dü üktür.

a) Selektif temizleme yapılmalıdır.b) Akım yo unlu unu artırarak çalı ılmalı.c) Spesiyal firmanın tavsiyesine uyaraknemlendirici katılmalı.d) pH de erini 3,8 – 4,2’ ye getirmeli.

Poröz ve kabuklukaplama

a) A ırı hidrojen çıkı ındanb) Alkalik ya almadan ta ınma olabilir.

a) Elektrolite nemlendirici katılmalıdır.b) Aktif karbonla çöktürüp elektrolittemizlenmelidir.

Parlatıcı sarfiyatı artmıise

Elektrolitin a ırı kirlenmesi Elektrolit filtre edilmeli, anot yüzeyi veanot torbaları temizlenmelidir.

Anot erimesi zayıf Elektrolitte klorür miktarı dü üktür. Elektrolite analiz de erine göre NiCl2

eritilmelidir.

Kaplama yaprak yapraksoyulmakta

a) Yetersiz ön temizlemeb) Arada akım kesilmi tir.c) Anot yüzeyi fazladır.d) Akım yo unlu u çok yüksektir.

a) Sıcak ve elektrikli ya alma ile ara yıkamalara dikkat edilmelidir.b) Kontakt yerleri temizlenmeli, iyi elektrolitik nikel sökme yapılmalıdır.c) Anot eksiltilmelidir.d) Akım yo unlu u ayarlanmalıdır.

Koyu renk kaplama Elektrolite yabancı metaller (Zn, Cu gibi)karı mı tır.

Selektif temizleme yapılmalıdır.

31

Ç NKO KAPLAMA (GALVAN Z)

Metalik parçaları korozyondan korumak için koruyucu bir tabaka olan çinko ile kaplamai lemidir. Bunun için tatbik edilen iki yöntem vardır.

1- Elektrolitik yöntem : Ergimi çinko tuzları ile yapılan elektrolitik kaplamadır.2- Sıcak ergimi çinkoya daldırmak suretiyle yapılan (elektrolitik olmayan) kaplamadır. Bu

i lemde çinko kaplanacak parça temizlendikten sonra ergimi (sıvı) çinko içerisine daldırılarakyapılır. Bu i lemler tam parçalar ve yarı ürünlere (çubuk, tel, boru ve levha gibi) de tatbik edilirler. Bitmi tüm parçalarda kaynak, perçin vs. üzeri tamamen kaplanır. Yüzeyde çinko kristal yapılargörülebildi i gibi, kaplama kalınlı ı 25-35 mikrondur.

Ergimi çinko ile galvanizlemede kabul edilen kalite standardı ngiltere’ de BS 5750, di erülkelerde ISO 9000-9003’ tür. Bu artnamelere uygun üretim yapanlar, yani bu belgeleri haiz i letmeler büyük avantajlar elde ederek kapasitelerini artırmı lardır.

Elektrolitik Yolla Çinko Kaplama lemi : 1- Asidik elektrolitlerle2- Alkalik (siyanür içeren) elektrolitlerle3- Siyanür içermeyen alkalik elektrolitlerle olmak üzere üç ekilde tatbik edilmektedir.

Genel Bilgiler :

Çinko : Sembolü Zn Atom a ırlı ı 65,38 De erli i (+2) Özgül a ırlı ı 7,133 Erime noktası 420 °C Kaynama noktası 905,7 °C Elektrokimyasal ekvivalent a ırlı ı 1,22 gr/A.h Sertli i 40-50 VH kg/mm²

Çinko oksit : ZnO Mol a ırlı ı 81,38 %80,34 Zn++ vardır. 1 gr. metalik çinko 1,25 gr. tuzda bulunur.

Çinko siyanür : Zn(CN2) Mol a ırlı ı 117,42 %55,69 Zn++ vardır. 1 gr. metalik çinko 1,80 gr. tuzda bulunur.

Çinko karbonat : ZnCO3

Mol a ırlı ı 125,39 %52,14 Zn++ vardır. 1 gr. metalik çinko 1,92 gr. tuzda bulunur.

Çinko sülfat : ZnSO4.7H2O Mol a ırlı ı 287,56 (susuz 161,45) %22,74 Zn++ vardır. 1 gr. metalik çinko 4,41 gr. tuzda bulunur.

32

Çinko klorür : ZnCl2


Çinko-potasyum siyanür : K2Zn(CN)4


Çinko-sodyum siyanür : Na2Zn(CN)4.3H2O Mol a ırlı ı 269,49 (susuz 215,45) %30,4 Zn++ vardır. 1 gr. metalik çinko 3,29 gr. tuzda bulunur.

Alkalik ve Siyanürlü Banyolarda Reaksiyonlar :

* ZnO + 4NaCN + H2O Na2Zn(CN)4 + 2NaOH 81 196 80

1 2,41 0,991 k. Zn (ZnO olarak) 3,01 k. NaCN’ de çözünür. Buna tekabül eden 1,22 k. NaOH’ tır.

* Zn(CN)2 + 2NaCN Na2Zn(CN)4

117 98 1 0,84

1 k. Zn (Zn(CN)2 olarak) 1,50 k. NaCN’ e tekabül eder.

* 2Zn(CN)2 + 4NaOH Na2ZnO2 + Na2Zn(CN)4 + 2H2O 235 160

1 0,68 1 k. Zn (Zn(CN)2 olarak) 1,21 k. NaOH’ da çözünür.

NaOH fazlası ise;Zn(CN)2 + 4NaOH Na2ZnO2 + 2NaCN + 2H2O 117 160 98

1 1,37 0,841 k. Zn (Zn(CN)2 olarak) 2,45 k. NaOH’ da çözünür ve 1 k. NaCN gereklidir.

* ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O 81 80

1 0,99 1 k. Zn (ZnO olarak) 1,24 k. NaOH’ da çinkat olarak çözünür.

ZnO x 0,80 = Zn Zn x 1,24 = ZnO

Zn(CN)2 x 0,56 = Zn Zn x 1,78 = Zn(CN)2

33

Elektrolitik çinko kaplamada hangi tip olursa olsun parçaların mükemmel bir ekildetemizlenmesi gerekir. Kaplanacak parçalar kaynak yerleri ve tufal içeriyorsa mutlaka asidik yaalma i lemine tabi tutulmalıdır. Yoksa sıcak alkalik ya alma, elektrikli ya alma i lemi yeterlidir.

A a ıdaki genel sıralamada : 1- Asidik ya alma : Normal sıcaklık veya 50-55 °C. Müddet 20 dakika, devamlı

filtrasyon.2- Su ile yıkama, durulama : Kaskadlı – devamlı akar su 3- Sıcak alkalik ya alma : 55-65 °C, pH : 10-11. Müddet 5-15 dak. 4- Su ile yıkama, durulama : Kaskadlı – devamlı akar su 5- Elektrolitik ya alma : Normal sıcaklık, pH : 10-11. Müddet 1-2 dak. 6- Su ile yıkama, durulama : Kaskadlı – devamlı akar su 7- Nötrleme : %10 HCl veya HNO3 ile normal sıcaklıkta. Müddet 2-3 dak. 8- Su ile yıkama, durulama : Normal sıcaklıkta Kaskadlı yıkama (devamlı akar su) 9- Elektrolitik çinko kaplama: Spesiyal firmanızın verdi i çalı ma talimatına uymanız ge-

rekmektedir. A a ıda belirtilen terkiplerden de yararlanabilir-siniz.

10- Ekonomik yıkama11- Su ile yıkama, durulama12- Pasivasyon : Spesiyal firmanızın terkibi veya a a ıda verilen reçeteden

yararlanabilirsiniz.13- Su ile yıkama, durulama14- 95 °C’ de deiyonize sıcak suda yıkama (müddet 10-15 dakika) ve kurutma.

Elektrolitik çinko kaplamacılı ında %99,99 safiyetinde çinko anot kullanılmalıdır.Alkalik siyanürlü banyolarda korozyona dayanıklı ve çok kaliteli kaplama

yapılabilmektedir. Askı veya dolap kaplamalarda safiyeti yüksek, uygun malzemeler kullanılmaksuretiyle kuısa sürede ve yüksek parlaklık veren kaplamalar elde edilmektedir. Yine akım verimiyüksek, askı ve dolap olarak potasyumlu (KCl) ihtiva eden asidik çinko banyoları gözardıedilmemelidir. Asidik çinko banyolarında elektrolite hava hareketi de sa lanmalıdır ve devamlıfiltrasyon arttır. Kullanılacak parlatıcı ve parlak ta ıyıcı miktarlarında spesiyal firmanın önerilerine uyulmalıdır.

Elektrolitik Çinko Banyo Terkipleri :A) Asidik Banyo Terkipleri :

a) 70-90 gr/lt. ZnCl2

190-220 gr/lt. KCl25 gr/lt. H3BO3

30 ml/lt. Parlak ta ıyıcı2 ml/lt. ParlatıcıpH de eri 5,0-5,5Sıcaklık 20-40 °C. Çok yüksek sıcaklıkta parlaklık azalır, parlatıcı

sarfiyatı artar. Elektrolit so utulmalıdır. (Teflon – titan)Akım verimi %96-98’ dir.

b) 450 gr/lt. ZnSO4

1 gr/lt. H2SO4

20 gr/lt. H3BO3

Banyo sıcaklı ı 20-40 °CAkım yo unlu u 10-50 A/dm²Akım yo unlu u %90-92

34

c) 250-375 gr/lt. ZnSO4

15-25 gr/lt. NH4Cl30-45 gr/lt. H3BO3

1 gr/lt. -naftolBanyo sıcaklı ı 20 °CpH de eri 3,5-4,5Akım yo unlu u 2-4 A/dm²

d) 250 gr/lt. ZnSO4

150 gr/lt. Al2(SO4)3

10 gr/lt. CaCO3

40 gr/lt. DextrinBanyo sıcaklı ı 20 °CpH de eri 3,5-4,5Akım yo unlu u 1-3 A/dm²

B) Siyanürlü Alkalik Banyo Terkipleri :a) 60-80 gr/lt. ZnO

140-150 gr/lt. NaCN60 gr/lt. NaOH40 gr/lt. Na2CO3

3 gr/lt. Stabilizatör (Polisülfür. Banyoda mutlak bulunmalıdır, yabancımetalleri çökertir. Kontrolü doymu krom asetat çözeltisi ileyapılır. Kur un asetata batırılmı küçük filtre ka ıdı çinkobanyosuna daldırıldı ında ka ıtta siyahla ma veya kahverengi husule gelirse polisülfür yeterli demektir. ayet renkde i mezse yok demektir.

0,5-1,0 ml/lt. Parlatıcı (10.000 A.h için 1-1,2 lt.) Banyo sıcaklı ı 20-40 °CpH de eri 10-12Akım yo unlu u 0,5-10 A/dm²Mfaktör = 2,8 olmalıdır. (Mf = (CN / Me)

b) 55 gr/lt. Zn(CN2)50 gr/lt. NaCN70 gr/lt. NaOHBanyo sıcaklı ı 20 °CpH de eri 13,5Akım yo unlu u 1-3 A/dm²

c) 430 gr/lt. ZnSO4

255 gr/lt. NaCN30 gr/lt. Zn(CN2)700 gr/lt. NaOH15 gr/lt. Dextrin30 gr/lt. Sakkaroz10 gr/lt. AnisaldehitBanyo sıcaklı ı 20 °CpH de eri 12,5-13,0Akım yo unlu u 1-4 A/dm²

35

d) 42 gr/lt. Zn(CN)2

78 gr/lt. NaCN78 gr/lt. NaOH10-30 gr/lt. Amonyum rodanür 10-30 gr/lt. Disiyanamit40-100 gr/lt. FormaldehitBanyo sıcaklı ı 20 °CpH de eri 13-13,5Akım yo unlu u 1-3 A/dm²

e) 80 gr/lt. Zn(CN)2

42 gr/lt. NaCN78 gr/lt. NaOH1 gr/lt. Piperonal 0,1 gr/lt. Gelatin8,5 gr/lt. Mo - trioksit (MoO3)Banyo sıcaklı ı 20 °CAkım yo unlu u 2-3 A/dm²

B) Yüksek letkenlik ve Hızlı Kaplama Çinko Floroborat Banyo Terkibi :a) 180 gr/lt. Çinko floroborat Zn(BF4)2

30 gr/lt. Amonyum floroborat 25 gr/lt. Borik asit 1 gr/lt. -naftolBanyo sıcaklı ı 20-30 °CpH de eri 5-5,4Akım yo unlu u 4-10 A/dm²

b) Döküm parçalar için floroboratlı terkip : 300 gr/lt. Çinko floroborat27 gr/lt. Amonyum klorür 35 gr/lt. Amonyum floroborat Banyo sıcaklı ı 40 °CpH de eri 3,5Akım yo unlu u 25-75 A/dm² (hareketli)

Not : Çinko kaplamadan sonra pasivasyon i leminin yapılması gereklidir. Bu i lemdemüddet çok kısadır (10-20 saniye gibi). Pasivasyon i lemi çinko kaplamada oldu u gibi kadmiyumkaplamadan sonra da tatbik edilir.

Çinko kaplamadan sonra, kaplama kalınlı ı ne kadar fazla ve parlaklı ı ne kadar fazla olursa olsun pasivasyon i lemi yüzeyde gözle görünmeyen pürüzleri giderdi i gibi kaplamaya canlılıkverir; üzerinde te ekkül eden sarı-ye il veya mavi renk (pasivasyon rengi) dayanıklılı ını artırır.

öyle ki; 20 mikronluk pasive edilmemi çinko kaplama ömrü 10 yıl ise, pasive edilmi çinkokaplama ömrü 12-13 yıldır. Çe itli çinko pasivasyon ürünlerini spesiyal firmalardan temin edebilece iniz gibi, kendiniz de hazırlayabilirsiniz.

A) Mavi Pasivasyon çin :a) 250 gr/lt. CrO3

25 gr/lt. Na2SO4

2,5 gr/lt. H2SO4

3,5 gr/lt. HNO3

Müddet 15-25 saniye

36

b) %2 Krom apı KCr(SO4)2.12H2O%0,5 Nitrik asitMüddet 15-25 saniye

B) Sarı-Ye il (janjan) Pasivasyon çin : Yukarıda mavi pasivasyon (a) da gösterilen terkipten sonra tesisinizde mevcut ya almabanyosundan ayrı bir kazanda %8-10’ luk sulandırılmı çözeltiye hemen daldırılıp çıkarılması ilerenk sarı-ye il’e döner.

Pasivasyondan sonra yıkama, durulama yapılmalı ve demineralize sıcak suda 10-15 dakika tutulmalıdır.

Ucuz ve kaliteli bir terkip de öyledir : 4 kg. Kromik asit1-1,5 kg. kaya tuzu 100 litre suda eritilir ve 15-20 saniye müddetle pasivasyona tabi tutulur.

Not : Çinko kaplama banyolarının genel sıralamasında izah edilen sıraya uygun olarak, siyanürlü çinko kaplama için; 8. sıradan sonra 9. sıra olarak %3-5 lik bir ön siyanürleme terkibi konulması da yararlıdır. 10. sıra Alkalik siyanürlü kaplama 11. sıra Ekonomik yıkama 12. sıra Su ile yıkama, durulama 13. sıra %0,25 lik HNO3 ile nötrleme 14. sıra Su ile yıkama, durulama 15. sıra Pasivasyon 16. sıra Su ile yıkama, durulama

17. sıra 95 °C’ de demineralize suda 10-15 dakika sealing ve kurutma eklindeolmalıdır.

Di er sayfadaki tablolarda %100 akım veriminde1- Zaman [dakika] – kaplama kalınlı ı [mikron] olarak 2- Zaman [dakika] – kaplama kalınlı ı ili kisinden [gr/m²] olarak toplanan çinko miktarı

belirtilmi tir.

37

Ç NKO KAPLAMA %100 akım veriminde zaman-kalınlık tablosu. Ç NKO KAPLAMA %100 akım veriminde zaman-gr/m² de toplanan metal tablosu.A/dm² 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 A/dm² 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0

1 dakika 0,29 0,43 0,57 0,71 0,86 1,14 1,43 1,71 1 dakika 2,03 3,05 4,07 5,08 6,10 8,13 10,16 12,202 0,57 0,86 1,14 1,43 1,71 2,28 2,85 3,42 2 4,07 6,10 8,13 10,16 12,20 16,26 20,33 24,393 0,86 1,28 1,71 2,14 2,57 3,42 4,28 5,13 3 6,10 9,15 12,20 15,24 18,29 24,39 30,49 36,594 1,14 1,71 2,28 2,85 3,42 4,56 5,70 6,84 4 8,13 12,20 16,26 20,33 24,39 32,52 40,65 48,785 1,43 2,14 2,85 3,56 4,28 5,70 7,13 8,55 5 10,16 15,24 20,33 25,41 30,49 40,65 50,81 60,986 1,71 2,57 3,42 4,28 5,13 6,84 8,55 10,26 6 12,20 18,29 24,39 30,49 36,59 48,78 60,98 73,177 2,00 2,99 3,99 4,99 5,99 7,98 9,98 11,97 7 14,23 21,34 28,46 35,57 42,68 56,91 71,14 85,378 2,28 3,42 4,56 5,70 6,84 9,12 11,40 13,68 8 16,26 24,39 32,52 40,65 48,78 65,04 81,30 97,569 2,57 3,85 5,13 6,41 7,70 10,26 12,83 15,39 9 18,29 27,44 36,59 45,73 54,88 73,17 91,46 109,76

10 2,85 4,28 5,70 7,13 8,55 11,40 14,25 17,10 10 20,33 30,49 40,65 50,81 60,98 81,30 101,63 121,9511 3,14 4,70 6,27 7,84 9,41 12,54 15,68 18,81 11 22,36 33,54 44,72 55,89 67,07 89,43 111,79 134,1512 3,42 5,13 6,84 8,55 10,26 13,68 17,10 20,52 12 24,39 36,59 48,78 60,98 73,17 97,56 121,95 146,3413 3,71 5,56 7,41 9,26 11,12 14,82 18,53 22,24 13 26,42 39,63 52,85 66,06 79,27 105,69 132,12 158,5414 3,99 5,99 7,98 9,98 11,97 15,96 19,95 23,95 14 28,46 42,68 56,91 71,14 85,37 113,82 142,28 170,7315 4,28 6,41 8,55 10,69 12,83 17,10 21,38 25,66 15 30,49 45,73 60,98 76,22 91,46 121,95 152,44 182,9316 4,56 6,84 9,12 11,40 13,68 18,24 22,81 27,37 16 32,52 48,78 65,04 81,30 97,56 130,08 162,60 195,1217 4,85 7,27 9,69 12,12 14,54 19,38 24,23 29,08 17 34,55 51,83 69,11 86,38 103,66 138,21 172,77 207,3218 5,13 7,70 10,26 12,83 15,39 20,52 25,66 30,79 18 36,59 54,88 73,17 91,46 109,76 146,34 182,93 219,5119 5,42 8,12 10,83 13,54 16,25 21,67 27,08 32,50 19 38,62 57,93 77,24 96,55 115,85 154,47 193,09 231,7120 5,70 8,55 11,40 14,25 17,10 22,81 28,51 34,21 20 40,65 60,98 81,30 101,63 121,95 162,60 203,25 243,9022 6,27 9,41 12,54 15,68 18,81 25,09 31,36 37,63 22 44,72 67,07 89,43 111,79 134,15 178,86 223,58 268,2924 6,84 10,26 13,68 17,10 20,52 27,37 34,21 41,05 24 48,78 73,17 97,56 121,95 146,34 195,12 243,90 292,6825 7,13 10,69 14,25 17,82 21,38 28,51 35,63 42,76 25 50,81 76,22 101,63 127,03 152,44 203,25 254,07 304,8826 7,41 11,12 14,82 18,53 22,24 29,65 37,06 44,47 26 52,85 79,27 105,69 132,11 158,54 211,38 264,23 317,0828 7,98 11,97 15,96 19,95 23,95 31,93 39,91 47,89 28 56,91 85,37 113,82 142,28 170,73 227,64 284,56 341,4730 8,55 12,83 17,10 21,38 25,66 34,21 42,76 51,31 30 60,98 91,46 121,95 152,44 182,93 243,90 304,88 365,8632 9,12 13,68 18,24 22,81 27,37 36,49 45,61 54,73 32 65,04 97,56 130,08 162,60 195,12 260,16 325,21 390,2534 9,69 14,54 19,38 24,23 29,08 38,77 48,46 58,15 34 69,11 103,66 138,21 172,77 207,32 276,42 345,53 414,6435 9,98 14,97 19,95 24,94 29,93 39,91 49,89 59,86 35 71,14 106,71 142,28 177,85 213,42 284,55 355,69 426,8336 10,26 15,39 20,52 25,66 30,79 41,05 51,31 61,57 36 73,17 109,76 146,34 182,93 219,51 292,68 365,86 439,0338 10,83 16,25 21,67 27,08 32,50 43,33 54,16 65,00 38 77,24 115,85 154,47 193,09 231,71 308,94 386,18 463,4240 11,40 17,10 22,81 28,51 34,21 45,61 57,01 68,42 40 81,30 121,95 162,60 203,25 243,90 325,20 406,51 487,8145 12,83 19,24 25,66 32,07 38,48 51,31 64,14 76,97 45 91,46 137,20 182,93 228,66 274,39 365,86 457,32 548,7850 14,25 21,38 28,51 35,63 42,76 57,01 71,27 85,52 50 101,63 152,44 203,25 254,07 304,88 406,51 508,14 609,7660 17,10 25,66 34,21 42,76 51,31 68,42 85,52 102,62 60 121,95 182,93 243,90 304,88 365,86 487,81 609,76 731,7170 19,95 29,93 39,91 49,89 59,86 79,82 99,77 119,73 70 142,28 213,42 284,55 355,69 426,83 569,11 711,39 853,6680 22,81 34,21 45,61 57,01 68,42 91,22 114,03 136,83 80 162,60 243,90 325,20 406,51 487,81 650,41 813,02 975,6290 25,66 38,48 51,31 64,14 76,97 102,62 128,28 153,94 90 182,93 274,39 365,86 457,32 548,78 731,71 914,64 1097,57

100 34,21 51,31 68,42 85,52 102,62 136,83 171,04 205,25 120 243,90 365,86 487,81 609,76 731,71 975,61 1219,52 1463,42

38

I- ALKAL K (S YANÜRLÜ) Ç NKO BANYOSU ANAL Z METODU

1- Metalik Çinko (Zn++) Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- pH:10 tampon çözelti (70 gr. p.a.

NH4Cl + 570 ml. kons. amonyak 1 lt.lik balon jojede litreye tamamlanır.

2- Magnezyum titriplex3- Erio T indikatör 4- Formaldehit5- 0,05 M EDTA

Analizin Yapılı ı : Banyo numunesinden pistonlu pipetle 10 ml. örnek 100 ml.lik bir balon jojeye alınır, destile

su ile çizgiye kadar tamamlanır. Analiz için seyreltilen bu çözeltiden geni a ızlı 500 ml.lik bir erlenmayere 10 ml. alınır ve üzerine takriben 100-150 ml. destile su katılır ve 5 ml. pH:10 tamponçözelti katılarak iyice çalkalanır. Spatül ucu ile magnezyum titriplex ve Erio T indikatörü katılır,iyice çalkalanır. Çözelti mavi renk alır, esasında kırmızı olmalıdır. Birkaç ml. formaldehit katılarakbekletilmeden 0,05 M EDTA ile renk kırmızıdan maviye dönene kadar titre edilir, formaldehitilavesiyle renk kırmızı olana kadar titrasyona devam edilir (formaldehit ilavesi ekseriyayapılmalıdır.)

0,05 M EDTA sarfiyatı a ml. ise; Hesaplama : a x 3,269 = . . . [gr/lt] olarak metalik çinko miktarını verir.

2- Sodyum Siyanür (NaCN) Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- Kons. amonyak

2- %20 lik NaOH çözeltisi3- %10 luk KI çözeltisi 4- 0,1 N AgNO3

Analizin Yapılı ı : Elektrolitten pistonlu pipetle 10 ml. örnek 100 ml.lik bir balon jojeye alınır, çizgiye kadar

destile su ile tamamlanır, iyice çalkalanır. Seyreltilen bu çözeltiden 500 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere tam 20 ml. alınır, takriben 100-150 ml. destile su katılır. Üzerine 5 ml. %20 lik NaOH çözeltisi ve birkaç damla kons. amonyak ile birkaç damla KI ilave edilir ve 0,1 N AgNO3 ile kiremitkırmızısı renge kadar titre edilir.

Sarfedilen 0,1 N AgNO3 miktarı a ml. ise; Hesaplama : a x 4,9 = . . . [gr/lt] olarak banyodaki NaCN miktarı bulunur.

Not :M faktörü tayini burada çok mühimdir. Banyodaki toplam NaCN miktarının banyodaki

metalik çinko (Zn++) miktarına oranı M faktörüdür. Bu oran 2,7-2,8 olmalıdır.

Mfaktör = (Toplam NaCN) / (Metalik Zn++) = 2,7-2,8 olmalıdır.

3- Sodyum Hidroksit (NaOH) Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- %10 luk NaCN çözeltisi

2- ndigokarmin (0,1 gr. ile 100 ml.destile suda hazırlanmalıdır.)3- 1 N HCl

Analizin Yapılı ı : Elektrolitten pistonlu pipetle geni a ızlı 500 ml.lik bir erlenmayere tam 10 ml. örnek alınır.

500 ml. kadar destile su ve 30 ml. %10 luk NaCN çözeltisi katılır, iyice çalkalanır, 4 damla

39

indikatör (indigokarmin çözeltisi) katılır, devamlı ve iyi çalkalayarak 1 N HCl ile mavi renge kadar titre edilir.

1 N HCl sarfiyatı a ml. ise; Hesaplama : a x 4,0 = . . . [gr/lt] banyodaki NaOH miktarı bulunur.

4- Sodyum Karbonat (Na2CO3) Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- %5 Ba(NO3)2.4H2O çözeltisi

2- 1 N HCl 3- 1 N NaOH 4- Metil oranj (indikatör)

Analizin Yapılı ı : Elektrolitten pistonlu bir pipetle geni a ızlı 4500 ml.lik bir beherglasa 10 ml. numune

alınır. Takriben 100 ml. destile su ve %30 luk baryum nitrat çözeltisinden 30 ml. katılır, karı tırılır.Çökeltinin tam olu ması için beklenir. Bilahare mavi bantla filtre edilir, çökelti sıcak destile su ile yıkanır. Çökelti 300 ml.lik geni a ızlı bir erlene alınır, 100 ml. destile su ve 25 ml. 1 N HCl katılıra ml.). birkaç damla metil oranj muvacehesinde de 1 N NaOH ile titre edilir (b ml.).

1 N NaOH sarfiyatı b ml. ise; (a = 25 ml. alınmı tı.)Hesaplama : (25 – b) x 5,3 = . . . [gr/lt] banyodaki Na2CO3 miktarı bulunur.

II- AS TL Ç NKO BANYOSU ANAL Z METODU

1a- Metalik Çinko (Zn++) Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- %20 lik trietanolamin çözeltisi

2- Kons. amonyak3- Metil timol mavisi (indikatör, 1 gr.ı100 gr. KNO3 ile karı tırılır.)4- 0,05 M EDTA çözeltisi

Analizin Yapılı ı : Elektrolitten bir pipetle 10 ml. numune 250 ml.lik bir balon jojeye alınır, destile su ile

çizgiye kadar tamamlanır, iyice çalkalanır. Seyreltilen bu çözeltiden 500 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere 10 ml. numune alınır. Takriben 50 ml. destile su ile seyreltilir. Üzerine 20 ml.trietanolamin çözeltisi ve 30 ml. kons. amonyak katılır, iyice çalkalanır. Bir dakika kadar sonraçözelti zayıf sarı renk alır, bilahare indikatör ilavesiyle 0,05 M EDTA ile titre edilir. Çözeltininrengi mavi ve kırmızı üzerinden gri-kül rengine dönene kadar titre edilir.

0,05 M EDTA sarfiyatı a ml. ise; Hesaplama : a x 8,173 = . . . [gr/lt] banyodaki çinko miktarını verir.

1b- Metalik Çinko (Zn++) Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- pH:10 tampon çöz.

2- Formaldehit3- Erio T indikatör 4- 0,1 M EDTA çözeltisi

Analizin Yapılı ı : Elektrolitten 100 ml.lik bir balon jojeye bir pipetle 10 ml. numune alınır, çizgiye kadar

destile su ile tamamlanır. Seyreltilen bu çözeltiden 500 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere pipetle 10 ml. alınır, üzerine 20 ml. pH:10 tampon çözelti konur, çalkalanır ve 2 ml. %37 lik formaldehitçözeltisi katılır. 3-4 damla Erio T indikatörü muvacehesinde 0,1 M EDTA ile renk tam mavi olanakadar titre edilir.

0,1 M EDTA sarfiyatı a ml. ise;

40

Hesaplama : a x 6,54 = . . . [gr/lt] banyodaki çinko miktarı bulunur.

2a- Klorür (Cl ) Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- Kons. p.a. HNO3

2- 0,1 N AgNO3

3- Doymu NH4Fe(SO4).12H2O(ferriamonyum sülfat) çözeltisi 4- 0,1 N NH4SCN çözeltisi

Analizin Yapılı ı : Elektrolitten bir pipetle 10 ml. numune 100 ml.lik bir balon jojeye alınır, destile su ile

çizgiye kadar tamamlanır. Seyreltilen bu çözeltiden 2 ml. numune 500 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere alınır, takriben 50 ml. destile su katılır ve üzerine tam hassas olarak 25 ml.lik birpipetle 0,1 N AgNO3 (25 ml.) katılır. 2 ml. doymu ferriamonyum sülfat eklenir, iyice çalkalanır.0,1 N NH4SCN ile gül kırmızısı renge kadar titre edilir.

0,1 N NH4SCN sarfiyatı a ml. ise; Hesaplama : (25 – a) x 17,73 = . . . [gr/lt] klorür (Cl ) miktarı bulunur.

2b- Klorür (Cl ) Miktarı Tayini : Reaktifler : 1- %5 lik K2CrO4 çözeltisi

2- 0,1 N AgNO3 çözeltisiAnalizin Yapılı ı : Elektrolitten bir pipetle 10 ml. numune 100 ml.lik bir balon jojeye alınır, çizgiye kadar

destile su ile tamamlanır. Seyreltilen bu çözeltiden 500 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere 10 ml.numune alınır. Üzerine %5 lik K2CrO4 çözeltisinden 20 ml. katılır ve iyice çalkalayarak 0,1 N AgNO3 ile kiremit kırmızısı renge kadar titre edilir.

0,1 N AgNO3 sarfiyatı a ml. ise; Hesaplama : a x 3,55 = . . . [gr/lt] klorür (Cl ) miktarı bulunur.

41

Çinko Kaplama Banyolarında Vukuu Muhtemel Hatalar, Sebepleri ve Giderilmeleri : Görülen Hata Muhtemel Sebebi Hatanın Giderilmesi

Kaplamanın kısa süre sonunda soyulması

a) Ön temizlemenin yetersiz olmasıb) Asitle da lama süresinin uzun tutulması.

a) Sıcak ve elektrolitik ya almalara dikkat edilmelidir.b) Süre kısaltılmalıdır.

Kabarıklı kaplama a) Kötü (yetersiz) temizleme i lemi.b) Parça üzerinde film tabakası (kirlilik)kalması.c) Elektrolitte fazla miktarda serbest CNveya NaOH mevcudiyeti ve yabancımetaller olması.

a) Ön temizlemelere ve terkiplerine dikkatedilmeli.b) Bol su ile yıkamalıc) Analiz de erleri kontrol edilipayarlanmalı.

Çalı ma esnasında anotyüzeyinin çok siyahlan-ması

Elektrolitte serbest siyanür miktarı çok dü ük.

Analiz yapılarak CN ilave edilmelidir.

Çalı ma esnasında anotyüzeyi çok parlaktır

Elektrolitte a ırı siyanür ve NaOHmevcudiyeti.

Analiz yapılmalı, Mfaktör kontrol edilmeli,metal iyonları gerekebilir.

A ırı gaz çıkı ı Fazla serbest CN mevcudiyeti. Elektrolite Zn(CN)2 katılmalı.

Kaba (sert) kaplama a) Metal miktarı çok yüksek.b) Temizleme noksanlı ı.

a) Anot yüzeyi ayarlanmalı veya paslanmazanot (yedek) asılmalı.b) Banyo filtre edilmelidir.

Mat kaplama (tromelde) a) Akım yo unlu u yüksek.b) Serbest siyanür dü ük.c) Temizleme yetersiz.d) Parlatıcı noksan.e) Fazla polisülfür var.

a) Akım yo . max. 1-1,5 A/dm² olmalı.b) Analize göre siyanür katılmalı.c) Temizlemelere dikkat edilmeli.d) Parlatıcı katılmalı.e) Kur un karbonatla çökertip filtre edilmeli.

Kaplama silindi indeveya hafifçe kazındı ındakaplamanın yoklu uveya kaplama çok ince görülmekte

a) Çok dü ük akım yo unlu u.b) Anot yüzeyi çok az. c) Metal miktarı yetersiz. d) Serbest siyanür çok fazla. e) Karbonat te ekkülü.

a) Akım yo unlu unun ayarı 1-1,5 A/dm²olmalı.b) Anot yüzeyi artırılmalı.c) Analize göre Zn(CN)2 ilavesi yapılmalı.d) NaOH ilavesi yapılmalı.e) So utarak çöken karbonatı almalı.

Kaplama kuruduktansonra lekelenmekte

a) Yetersiz ve kirli suda yıkama.b) Kuruduktan sonra yüzeyde tozlu tortuolu uyor.

a) Yıkama sularına (devamlı akar su) dikkatedilmeli.b) Kurutma santrifüjde yapılmalı.

Mat kaplama a) Parlatıcı noksan.b) Banyo sıcaklı ı çok yüksek.

a) Parlatıcı katılmalı.b) Elektrolit so utulmalı.

Malzeme kaplama almıyor

a) Anotlar pasifle mi .b) Kaplanacak malzeme pasifle mi(döküm).

a) Anotlar temizlenmeli, aktifle tirilmeli.b) Malzemeleri siyanür çözeltisinde veyaseyreltik HNO3 te aktifle tirin.

Asidik Çinko Banyosunda Vukuu Muhtemel Hatalar, Sebepleri ve Giderilmeleri : Görülen Hata Muhtemel Sebebi Hatanın Giderilmesi

Koyu renk kaplama a) Klorür miktarı çok yüksek.b) Metalik pislikler.

a) Analiz yapılarak önlenmeli.b) Yabancı metaller çöktürülmeli. Devamlıfiltrasyona devam edilmeli.

Kumlu kaplama a) Akım yo unlu u yüksek.b) Metalik Zn miktarı dü ük.

a) Akım yo unlu u dü ürülmeli.b) Analize göre ZnCl2 ilave edilmeli.

Mat kaplama a) pH de eri bozulmu .b) letkenlik az.

a) pH de erini ayarlayın.b) Parlak ta ıyıcı katın. Parlatıcı katın.

Mat, kırılgan kaplama. Banyoda metal tuzu miktarı fazla. Banyoyu uzun süre çalı tırın ve elektrolitiseyreltin.

42

ELEKTROL T K PARLATMA

Metallerin mekanik yolla keçe ve fırçalarla polisajı yapılarak yüzeyleri parlatılabildi i gibi 1- Elektrolitik yolla parlatılmaları,2- Kimyasal olarak parlatılmaları kabildir.

1- Elektrolitik Parlatma : Her metal için özel banyo terkipleri vardır. Elektrolitik parlatmada (E.P.) metal, anoda

ba lanır ve DC tatbikinde metalin anodik çözünmesi sonucu yüzey parlatılmı olur. Mekanik parlatma i leminden, polisajdan önce, metalin yüzeyinde gözle tesbit edilemeyen pürüzler (tümsekve çukurlar) vardır. Polisajda yüzeydeki pürüzler kazınıp, çukur yerler dolmaktadır. Çukurlar dolarken metalin oksidi de a ındırıcı tozlardan olu an metal tozlarıyla dolar. Yüzeyde husule gelen bu tabaka metalin görünümünü etkiler.

Elektrolitik parlatmanın esası, anodik ba lanmı metal yüzeyindeki tümseklerin metale birgerilim uygulanmasıyla çukur yerlere oranla daha hızlı olarak çözünmesidir. Yani burada eloksaldaveya elektrolitik kaplamalarda oldu u gibi bir tabaka olu maz. Daha güzel bir PARLAKLIK sa lanmı olur.

Elektrolitik parlatmada volt-amper ili kisi a a ıdaki grafikte özetlenmi tir :

1. bölgede : Polisajlı parça mat görünü tedir.2. bölgede : Polisajlı parça düz ve parlak görünü -tedir.3. bölgede : Parçada e it olmayan a ınma ve gaz çıkı ı vardır.

Grafikte elektrolitik parlatma sırasındaakım-voltaj de i imleri gösterilmi tir. Burada metal AB aralı ında çözünmekte ve üzerinde bir filmte ekkül etmektedir. C1, C2, C3 noktalarında film son eklini almaktadır. Bu noktalarda metal ve banyoya ba lı olarak film farklı hızlarda çözünür. i1gibi sıfıra yakın bir hızla çözünüyorsa (pratikte çözünmüyor kabul edilirse – metal pasifle mi tir)i1, i2, i3 hızlarda metal belirli bir hızda çözünüyorsa hala aktiftir. Seçilen banyo (elektrolit) ve sa lananko ullara göre belirli bir hızla parlatma olur. Aksi halde metal geli igüzel bir ekilde a ınmaya u rar.

Aluminyumun elektrolitik parlatılmasınınematik izahı yandaki ekilde gayet güzel

görülmektedir.

43

Elektrolitik parlatma için iyi bir terkip (BRYTAL Metodu) : 150 gr/lt. Na2CO3

50 gr/lt. Na3PO4

800 gr/lt. Demineralize su

Çalı ma artları : Sıcaklık 75-90 °C Akım kesafeti 10 V ve 2,5-5,0 A/dm² Müddet 2-12 dakika

Bu metodda parça yüzeyindeki amorf oksit filmi, oksit ve ya gidermede temizlendiktensonra parlatma banyosunda takriben ilk 20 saniyede iddetli bir a ınma ba lamakta ve takriben 5 dakika sonra oldukça parlak bir yüzey olu maktadır. Daha sonra anodik oksidasyona tabi tutulanparça mükemmel bir yansıtıcılık kazanmaktadır.

2- Kimyasal Parlatma : Dı arıdan bir potansiyel uygulanmadan, metali kendisini çözen bir banyoya daldırıpkimyasal çözünmeye u ratarak yüzeyinin düzeltilip parlatılmasıdır. Reaksiyonun yürüyü ü elektrolitik parlatılmaya benzer, sadece burada fark; iki ayrı elektrot olmayıp, anot ve katot olarak etkiyen bölgeler aynı metalin üzerindedir. Banyo içerisine batırılanmetalin üzerinde gene bir film tabakası olu makta ve anodik bölgeler film yardımı ile a ınmaktadır.Yani kısaca yüzeyde lokal piller olaya yön vermektedir.

Uygun bir terkip : 7750 gr. H3PO4

1550 gr. H2SO4

600 gr. HNO3

45 gr. H3BO3

50 gr. Cu(NO3)2

5 gr. Nemlendirici Çalı ma sıcaklı ı 105 °C Müddet 3 dakikadır.

Parçalar banyodan çıkarıldıktan sonra bol su ile yıkanır, HNO3 ve su banyolarından tekrar geçirilerek anodik oksidasyon i lemine tabi tutulur. 8-10 kaplama yeterlidir.

Parçalar banyolardan müteakip banyolara geçi i sırasında havada fazla bekletilmemeli,i lem sürekli ve süratli bir ekilde gerçekle tirilmelidir. Zira havada bekletmek, fazla tutmak hemenoksit filmi olu masına neden olur.

Anodize Edilmi (Eloksallı) Al Parçaların Boyanması (Boya lemi) : Anodize edilmi aluminyumun boyanması “renklendirilmesi” de i ik i lemler gerektiri. Eloksal tabakası Al yüzeyini korudu u gibi, bu tabaka saydam, renksiz ve kimyasal olarak inaktifve oldukça serttir. Mesamatlı yapısı sayesinde kolayca boyanır, bu boyama i lemini di er boyamai lemleriyle karı tırmamak gerekir. Bir aynayı misal olarak alırsak; cam, saydam oksit (eloksal)tabakasını, gümü lü ters yüzü de temel metale (aluminyum) tekabul eder. Demek oluyor ki, boyanmı oksit tabakası renkli camdan bir aynaya benzemektedir.

Anodik oksidasyondan sonra boyama i lemi hemen yapılmalıdır. Boyalar organik veyaanorganik esaslı olabilir. Belli pH de erlerinde muayyen (belli) sıcaklıklarda ve akımsız olarak,eloksallı parçaların boya kaplarına daldırmalarıyla yapılır. Bu i lemde erimi olan boya oksit (eloksal) tabakasına nüfuz ederek yerle ir ve bu sıradayüzeyin cinsini hiçbir ekilde de i tirmez. Boyanmı malzeme sathı sealing “tesbit” i lemi de tatbikedilerek oksit tabakasındaki mesamatlar kapatılmı olur. Böylece boyaya rutubete, a ınma ve ı ı ınetkisine kar ı dayanma özelli i verilmi olur.

44

Anodize edilen Al ve Al ala ımlarının tabii renginin malzemenin saflı ı, yani terkibi ile de i ece i tabiidir. Bu renk devamlı olup, kesin olarak da boyanın nüansına etki eder. Ekstra saf Alile Mg, Si ihtiva eden ala ımları da saydam oksit tabakası verirler. Bu kalitedeki aluminyumlarelektrolitik ve kimyasal parlatmaya uygun olduklarından, özellikle parlak mamuller için kullanılırlar.

Sülfürik asitli banyolarda çalı ıldı ında %1-2 Mn ihtiva eden, anodize edilmi aluminyuma(ala ıma) biraz mat, esmer nüans kazandırır. Mn miktarı artarsa renk koyu esmere kadar gider.

%0,6-1,5 Si eloksal tabakasına gri bir renk verir. %3-6 Si ihtiva eden bir tip ala ım, gri ala ım olarak bilinir.

Boyanın ve boya i leminin zarar görmemesi için boya i lemi uygun kaplarda yapılır. Birçok boyalar bazı metallerle temas ettiklerinde zararlı sonuçlar verirler. Burada boya kabının dı ındaısıtıcı elemanları, ısıtma boruları, hava giri i vs.nin en uygun maddelerden yapılmasına dikkatedilmelidir. Demir, pirinç, bakır ve kur undan mamul boya kapları asla uygun de ildir. Anodize edilmi ve mesamatları kapatılmı Al kaplar, paslanmaz çeliklerden yapılan kaplarda ve PE kaplarda boya homojen kalır ve nüans de i ikli i yapmaz. En uygun kaplar Cr-Ni-Mo çelikleridir.Bakalit, emaye, porselen, cam, PVC ve PE’ den mamul kaplar boya için en uygun olanlarıdır. Normal artlarda gerçekle tirilmi bir oksit tabakası çözelti halinde maddelerle kolloidalsüspansiyonlar emebilecek bir mesamat sistemine sahip olma özelli i ta ırlar. Tabi ki emilecekmaddelerin çapı, mesamatların çapından (takriben 0,02 mikron) daha küçük olmalıdır.

Anorganik boyamalar oksit tabakasının içinde suda erimeyen renkli anorganik ba larkurmak suretiyle gerçekle ir. Mesela bronz nüanslar iki banyodaki alternatif i lemler (kobalt asetat ve potasyum permanganat) ile elde edilir. ki boyalı bu metod her zaman mükemmel bir ekilde erenkte (benzer) boyamalar elde edilmek istenildi inde çok zor olup, boyayı yapanın tecrübe ve maharetine baplıdır. Organik boyalarla çalı mak çok basit ve kolaydır. Tek banyolu metodlaçalı ıldı ından, ço u defa her an boya i leminin kontrolü kabildir. Boyama i lemi bir absorbsiyoni leminden ibarettir. Belirli artlarda bir sulu eriyikte oksit tabakasının içerisine absorbe edilirler.

Boyalar genellikle iyi bir erime özelli ine sahiptirler ve mümkün oldu u kadar demineralizesuda eritilmeleri (hazırlanmaları) gerekir.

Boya üreticileri kullanılacak boyanın eritilmesi gereken [gr/lt.] olarak miktarını, çalı masıcaklı ını ve pH de erleriyle, banyoda tutma miktarlarını vermektedirler. Hazırlanan banyo eriyikleri uygun olarak imal edilen kapaklı kaplarında uzun müddet terkibi bozulmadan saklanabilirler. Boyamada dikkat edilecek husus eloksallı parçanın boyamadan önce bol bol akar suda (kaskadlı yıkama) iyice çalkalanarak yıkanması gerekir, arttır.

Boya çözeltilerinin pH de erleri 3-9 arasında de i mekte olup, genellikle 5,0-7,0 arasındadır. Boya hazırlandı ında pH metre ile ayarına bakılır, çalı ma süresince pH ayarı sık sıkkontrol edilmelidir. pH de erinin de i imi vukuunda ise yine spesiyalist boya firmasının çalı matalimatına uyulmalıdır. Genellikle çok dü ük pH (asidik) de erlerinde seyreltik Na2CO3 çözeltisi ile ve çok yüksek pH (alkalik) de erlerinde de seyreltik asetik asit veya seyreltik sülfürik asit çözeltisiyle pH ayarı yapılmalıdır. Boya banyolarının sıcaklı ı da genellikle 55-65 °C civarındadır. So ukta veya normalsıcaklıkta tatbik edilen banyolar da vardır. Fakat bu durumda 60 °C’ de elde edilen nüansa e it bir boya elde edilmek isteniyorsa daha fazla boya kullanmak ve boya banyosunda fazla tutmak gerekir. En önemli dezavantajı; so ukta yapılan boyamada renk stabl (dayanıklı) de ildir, rengini kolaycabırakabilir.

Boyama süresi 2-3 dakikadan ba lar, 10-15 dakikaya kadar devam eder. Çok açık nüanslarve iyi bir dayanıklılık isteniyorsa, müddet 10-15 dakikadan a a ı olmamalıdır. Genellikle dü ükkonsantrasyonlu banyolarda uzun müddet yapılan boyamalarda, daha yüksek konsantrasyonlu banyolarda kısa süre ile yapılan boyamalara nazaran çok daha iyi bir dayanıklılık elde edilir.Kullanılan boya miktarları birkaç gr/lt.den 10 gr/lt.ye kadar kullanılmaktadır. Bütün Al banyolarıesasında birbirleriyle kolayca karı abilirler fakat, boyamada elde edilen eloksal tabakası üzerineabsorbsiyonları farklı olaca ından çe itli renklerin de i ik nüans farkları meydana gelebilir. Bu hal devamlı kontrol ve dikkat ister. pH de erleri birbirlerinden çok farklı boyalar birbirlerine

45

karı tırılmamalıdırlar. Boyanın anodize (eloksal) edilmi parçalarda dayanıklı olması için, eloksal tabakasının 10-12 mikrondan dü ük olmaması gerekir. Mimari açıdan bina cepheleri için yapılan eloksalın kalınlı ıda 20 mikrondan a a ı olmamalıdır. Boyaların da ı ı a ve kötü hava artlarına kar ı optimum bir dayanıklılıkları vardır.

Boyamadan önce yapılacak eloksal i lemi : Akım kesafeti 1,5 A/dm² Voltaj 15-17 V

Elektrolit 190-200 gr/lt. serbest H2SO4 , 5-10 gr/lt. aluminyum Sıcaklık 18-22 °C Müddet 30 dakikaartlarını haiz olmalıdır. Bu durumda minimum 12-14 (mikron) Al2O3 tabakası olu turulur.

A a ıdaki tabloda SANDOZ firmasının banyolarının renklere göre kullanım terkipleri öyledir :

Boya Cinsi K. Miktarı pH de eri Altın Sarısı SANODAL Gold 4N 30 gr/lt >8 Kırmızı Aluminium Rot GLW 4 gr/lt 7 Sarı Sanodal Gelb 3GL 3 gr/lt >8 Kırmızı Sanodal Rot B3LW 5 gr/lt >8

Bordo Aluminium Bordeaux RL 5 gr/lt 6-7 Mor Aluminium Violett CLW 3 gr/lt 6-7 Mavi Sanodal Blau 2LW 0,5 gr/lt >8 Mavi (koyu) Sanodal Blau 2LW 3 gr/lt >8

Ye il Aluminium Grün LWN 0,2 gr/lt 7-8 Ye il (koyu) Aluminium Grün LWN 1,0 gr/lt 7-8

Siyah Aluminium Schwarz 2LW 2,0 gr/lt >8 Siyah (koyu) Aluminium Schwarz 2LW 10,0 gr/lt >8 Siyah (çok koyu) Sanodal Schwarz GL 30,0 gr/lt >8 (eloksal kalınlı ı

24 olmalıdır.)

Not : Sandoz firma lisansıyla çalı an CLARIANT firması boyalarının kullanım ekli deaynıdır.

Bazı boyamalarda nüans farkları sealing esnasında meydana gelebilir. Boyanınsabitle tirilmesi i leminde firmanın verece i talimata uyulması gerekmektedir. Kısaca boyama i leminden sonra durulama yapılır. Tesbitten (sealing) sonra renk sabit kalır.Bazı boyaların 95 °C demineralize suda rengi açılmakta ve sealing banyosu da hafifçe renklenmektedir.

Sealing (tesbit) etkisine tesir eden belli ba lı faktörler unlardır : Süre, sıcaklık, banyonun terkibi ve pH de eri.

Süre asgari 20 dakika olarak kabul edilir. Bina cephelerinin sealing süreleri oksidasyon süresiyle aynı olmalıdır. Suyun sıcaklı ı kaynama sıcaklı ında tutulmalıdır. 95 °C’ nin altındanoksan olur ve dü ük sıcaklıkta müddeti uzatarak yapılan i lem hatalıdır. Yetersiz sealing boyalarındayanıklılı ını azaltır. Banyo demineralize su ile hazırlanmalıdır. Kuyu veya artezyen sularıkesinlikle kullanılmamalıdır. Tesbit banyosuna katılan tuzlar gibi yardımcı maddeler boyalarındayanıklılı ını olumlu yönde etkiler. Banyoya giren sülfatlar, fosfatlar gibi yabancı maddeler isesealing’i olumsuz yönde etkiler ve ta ımayı kuvvetlendirirler. Sealing banyosu nötral veya hafifçeasidik olmalıdır. pH 5,5-6,0’ a ayarlanmalıdır. Sealing banyosu sık sık yenilenmelidir. Sealing’ten sonra malzemeler iyice durulanır ve kurutulur.

46

Özet Olarak Aluminyum’un Kullanıldı ı Yerler :

Uçak Sanayii : Ses altı ve ses üstü uçakların yapımında

Otomobil Sanayii : Hafifli i nedeniyle (pistonlar, çe itli karterler, diferansiyel köprüsü, karoseri), iyi termik iletkenli i nedeniyle (blok silindirler, üst kapaklar), dekoratif amaçla (profiller,far ile ayna çerçeveleri)

Elektrik : Yo unlu u bakırdan 3 defa daha dü ük olmakla beraber, iletkenli ibakırın %62’ si kadardır. Havai hatlar, al çelik kablolar, Al-Mg-Si ala ımları, ba lama çubukları,izole kablolar, makara sarımları, abajur sanayiinde, aydınlatmada.

Ambalaj : Aluminyumun zararsız olması, su geçirmemesi, ultraviyole ı ınlarınıdurdurması nedeniyle (çikolata, çay, tütün ve Al folilerle tereya , kondanse süt, Al tüplerde salça, di macunu ve me rubat i elerinin kapaklarında)

Yapı Endüstrisi : Bina cephelerinin do ramalarında, damlarda süsleme ve dekoratif amaçla mutfak takımları, elektrikli ev aletleri, laboratuvar ve sınai cihazlarda (tank, kamyon ve treyler asileri, vagonlar), demiryollarında i aret levhaları, maden ocaklarında payandalar, payandakolları, kömür arabaları, denizcilikte üst yapılar, bölmeler, cankurtaran filikaları gibi.

Tekstil Sanayii : Makaralar, silindirler, ayrıca eloksallı reflektörler ve fantezi süse yası yapımında bijuteride.

47

PASLANMAZ ÇEL KLER NELEKTROPOL SAJ LEM

Paslanmaz çelikten imal edilen ev araç ve gereçlerinin, çatal, ka ık, mikser, çaydanlık ve kevgir gibi parçalar ile tıbbi maksatla ortopedik parçaların kırık, çıkık vs.de vücut içerisine takılanpaslanmazdan mamul parçaların elektrolitik parlatmasında tatbik edilir. Parçaların imalatları esnasındaki lehim, kaynak gibi muhtelif ekillendirilmelerinden ilerigelen matlık ve renk de i imleri bu özel elektrolitik parlatma çözeltisiyle giderilir. Sonuçtamalzemede hiçbir ekilde kaybolmayacak bir parlaklık sa lanır.

Anodik olarak gerçekle tirilen bu tür parlatmada bu özel elektrolitin di erlerinden üstün farkı, 300 kalite paslanmazlarda yüzeyde pasivasyon sa ladı ı için korozyona kar ı direncini daha da çok arttırır. Bu yolla elektrolitik parlatma çok ekonomiktir ve elektrolit de uzun ömürlüdür.Yalnız ön i lemlerde meydana gelebilecek ezikleri ve derin çizgileri düzeltmez, sadece yüzeyi parlatır. Paslanmazların mekanik polisajından sonra bilhassa çaydanlık ve demliklerin (dıyüzeylerinin) polisajından sonra iç kısmının elektrolitik parlatılması, içi ve dı ı birlikte yapılırsa çoküstün ve homojen bir parlaklık kazanır. Ayrıca banyoya giremeyecek kadar büyük parçalarınelektrolitik parlatılması da kısım kısım yapılabilir. lem esnasında dı arda kalan kısımda hiçbir de i iklik olmaz, yan etkiler görülmez.

Mekanik parlatma i leminde polisajdan önce metalin yüzeyinde gözle görülemeyen pürüzler (tümsek ve çukurlar) vardır. Polisajda yüzeydeki pürüzler kazınıp, çukur yerler dolmaktadır.Çukurlar dolarken metalin a ındırıcı tozları ile dolar, yüzeyde husule gelen bu tabaka metalingörünümünü etkiler. Elektrolitik parlatmanın esası, anodik olarak ba lanmı metal yüzeyindeki tümseklerinmetale uygun bir gerilim tatbikiyle çukur yerlere oranla daha hızlı olarak çözünmesidir. Yeni burada di er elektrolitik kaplamalarda oldu u gibi (Cu-Ni-Zn-Cr) gibi bir tabaka olu maz, dahagüzel bir parlaklık sa lanmı olur. Elektrolitik parlatma çözeltisinin hijyenik hiçbir yan etkisi yoktur. Sa lı a zarar verecekgaz, buhar ne retmez. Eldivenle çalı ılmalıdır. Çok dikkatle çalı arak elektrolitin yüze ve göze sıçramamasına dikkat edilmelidir. Elektrolitin çalı ma sıcaklı ının yüksek olu undan dolayı çok az bir buharla ma sözkonusu olabilir. Bundan dolayı sabahları i e ba larken 100 lt.lik bir elektrolit için 500 ml. Kadar destile (veya demineralize) su katılmalıdır. Analize göre asitlerin karı ımı yapılmalıdır.

Tablo 1. Paslanmaz Çelikler (DIN 17440)

MalzemeNo

DIN CSi

maxMnmax

Pmax

Smax

Cr Ni

1,4016X8 Cr 17AISI 420-410

0,10 1,00 1,00 0,045 0,030 18,00 0,50

1,4021 X20 Cr 13 0,20 1,00 1,00 0,045 0,030 13,00

1,4034 X40 Cr 13 0,40 1,00 1,00 0,045 0,030 13,00

1,4300X12 Cr Ni 188 AISI 304

0,12 0,60 0,60 0,030 0,030 18,00 9,00

1,4401 X5 Cr Ni Mo 1810 0,07 1,00 2,00 0,045 0,030 18,0012,00

(x)

1,4828 X15 Cr Ni Si 25 12 0,15 2,00 0,60 0,045 0,030 20,00 12,00

1,4841X15 Cr Ni Si 25 20 AISI 310

0,15 2,00 2,00 0,045 0,030 25,00 20,00

Not : (x) 2,25 Mo vardır.

48

Paslanmaz çeliklerin anodik parlatılmasında : Anot : Parlatılacak malzeme.

Katot : Paslanmazdan mamul banyo kazanı veya paslanmaz plakalar. Anot – Katot mesafesi : 12-15 cm olmalıdır.Anot / Katot yüzey oranı : 1 / 1 oranında olmalıdır.

Elektrolit sıcaklı ı : 100-105 °C Akım yo unlu u : 14-16 V ve 28-30 A/dm² Elektrolit : H2SO4 ve H3PO4

Yeni elektrolitin bir müddet kullanımından sonra akım yo unlu u 20-24 A/dm² ye dü ürülebilir. Müddet : 1-3 dakikadır.

Not : Silindirik malzemelerde içerisine yardımcı 2-3 mm. paslanmaz katot olarak konulmalıdır. Elektrolitin sıcaklı ı termostatla kontrol edilmeli ve sabit tutulmalıdır.

Tablo 2. Paslanmaz Çelik Terkipleri

AISI 304

C Si Mn Ni Cr N S P

Min. 0,08 0,75 2,08

10,51820

0,10 0,030 0,045

Max. 0,63 0,35 1,08 8,04 18,12 0,093 0,023 0,024

AISI 316

C Si Mn Ni Cr N S P Mo

Min. 0,030 0,75 2,010,014,0

16,018,0

0,10 0,030 0,0452,03,0

Max. 0,024 0,40 1,28 10,09 16,77 0,04 0,026 0,026 2,09

AISI 420

C Si Mn Ni Cr N S P

Min. 0,150 1,00 1,012,014,0

0,030 0,040

Max. 0,193 0,37 0,38 0,26 13,10 0,04 0,018

49

Elektrolitik Parlatma Banyosunun Analizi (H2SO4 + H3PO4 Karı ımı)

Reaktifler : 1 N NaOH Metil oranj indikatör Fenolftalein Analizin Yapılı ı : a) Banyo numunesinden (elektrolitten) bir pipetle 10 ml. 1 lt.lik balon jojeye alınır ve

çizgiye kadar destile su ile seyreltilerek iyice çalkalanır. Seyreltilen bu çözeltiden 10 ml. Numune 500 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere alınır, takriben 100 ml. destile su ilavesiyle 4-5 damla metiloranj katılarak 1 N NaOH ile sarı renge kadar titre edilir.

1 N NaOH sarfiyatı (a) ml. olsun.

b) Bilahare çözeltiye 3-4 damla fenolftalein ilavesiyle 1 N NaOH ile titrasyona renk gül kırmızısı olana kadar devam edilir.

1 N NaOH sarfiyatı (b) ml. olsun.

Hesaplama : Seyreltme oranı dikkate alınarak,b x 9,8 = . . . [gr/lt] H3PO4 miktarını verir. (a – b) x 4,9 = . . . [gr/lt] H2SO4 miktarını verir.

Tablo 3. Fosforik Asit (H3PO4)

Fosforik Asit (H3PO4) 20°



°BéH3PO4

%H3PO4

[gr/lt]°Bé

H3PO4

%H3PO4

[gr/lt]°Bé

H3PO4

%H3PO4

[gr/lt]0,7 1 10,05 12,3 16 175,00 25,8 35 425,60

1,6 2 20,22 13,0 17 187,00 29,3 40 502,60

2,2 3 30,48 13,9 18 199,30 32,9 45 582,70

3,0 4 40,88 14,6 19 211,50 36,3 50 668,00

3,9 5 51,40 15,4 20 224,00 39,7 55 759,00

4,4 6 61,98 16,1 21 236,50 43,1 60 855,60

5,3 7 72,73 16,9 22 249,30 46,3 65 957,40

6,0 8 83,60 17,7 23 262,20 49,6 70 1067,00

6,9 9 94,59 18,5 24 275,30 52,8 75 1183,00

7,7 10 105,70 19,1 25 288,20 55,8 80 1305,00

8,4 11 116,90 19,8 26 301,60 58,8 85 1435,00

9,3 12 128,30 20,6 27 315,10

10,0 13 139,80 21,4 28 329,00

10,8 14 151,30 22,2 29 342,80

11,5 15 163,10 22,9 30 356,70

50

Tablo 4. Sülfürik Asit (H2SO4)

Asit MuhtevasıÖzgül

A ırlık °BéÇözeltinin

Normalitesi H2SO4

%SO3

[kg/lt]SO3

%H2SO4

[kg/lt]755 62,1 29,35 82,00 449 66,94 175760 62,3 29,59 82,44 451 67,30 185765 62,5 29,87 83,01 465 67,76 196770 62,8 30,14 83,51 478 68,17 207775 63,0 30,40 84,02 491 68,60 218780 63,2 30,69 84,50 504 68,98 228785 63,5 30,98 85,10 519 69,47 240

1,790 63,7 31,28 85,70 1,534 69,96 1,252795 64,0 31,59 86,30 549 70,45 265800 64,2 31,89 86,92 564 70,96 277805 64,4 32,24 87,60 581 71,50 291810 64,6 32,59 88,30 598 72,08 305815 64,8 32,99 89,16 618 72,96 322820 65,0 33,42 90,05 639 73,51 338821 33,50 90,20 643 73,63 341822 65,1 33,58 90,40 647 73,80 345823 33,67 90,60 651 73,96 348824 65,2 33,77 90,80 656 74,12 352825 33,87 91,00 661 74,29 356826 65,3 33,97 91,25 666 74,49 360827 34,07 91,50 671 74,69 364828 65,4 34,18 91,70 676 74,86 368829 34,28 91,90 681 75,03 372830 34,39 92,10 685 75,19 376831 65,5 34,50 92,43 692 75,46 382832 34,62 92,70 698 75,69 386833 65,6 34,75 92,97 704 75,89 391834 34,87 93,25 710 76,12 396835 65,7 34,99 93,56 717 76,38 402836 35,11 93,80 722 76,57 405837 35,28 94,25 730 76,90 412838 65,8 35,46 94,60 739 77,23 419839 35,64 95,00 748 77,55 426840 65,9 35,87 95,60 759 78,04 4368405 35,99 95,95 765 78,33 4418410 36,17 96,38 774 78,69 4488415 36,54 97,35 792 79,47 4638410 36,87 98,20 808 80,16 4768405 36,99 98,52 814 80,43 4818400 37,03 98,72 816 80,59 4838395 37,05 98,77 817 80,63 4848390 65,8 37,18 99,12 823 80,93 4888385 65,8 37,23 99,31 826 81,08 4908384 65,8 37,66 100,00 838 81,63 500

51

Paslanmazların Elektrolitik Parlatma Banyo Analizi (H2SO4 + H3PO4)

Prensip : H2SO4 + H3PO4 karı ımının analitik kontrolüdür.

H3PO4

H2SO4 NaOH m.o. katılarak 1 N NaOH ile titrasyonda sarfiyat V1 ml. SO4

= H3PO4

NaOH m.o. renk de i im noktasında f.f. katılır.

H2PO4

NaOH f.f. renk de i iminde sarfiyat V2 ml.

HPO4=

Analizin Yapılı ı : Elektrolitten bir pipetle 5 ml. numune 100 ml.lik bir balon jojeye alınır, destile su ile çizgiye

kadar tamamlanır. Seyreltilen bu çözeltiden 500 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere 15 ml. numunealınır ve m.o. (metil oranj) ve 1 N NaOH ile renk dönüm noktasına kadar titre edilir.

1 N NaOH sarfiyatı V1 ml.dir. Bu dönüm noktasında çözeltiye derhal 4-5 damla f.f. (fenolftalein) katılarak 1 N NaOH ile renk dönüm noktasına kadar titre edilir.

1 N NaOH sarfiyatı V2 ml.dir.

V1 sarfiyatı H2SO4 miktarını V2 sarfiyatı H3PO4 miktarını verir.

Örnek Hesaplama : V1 sarfiyatı 9 ml. V2 sarfiyatı 2 ml. ise

a) H2SO4 miktarı : V1 – V2 = 2 ml.dir.2 x (98 / 2) x (100 / 15) = 653,33 mg.dır.

Ba langıçta 5 ml. numune alındı ından bu rakam 5’ e bölünür. Yani, 633,33 / 5 = 130,66 mg/lt. bulunur.

Litrede ise (H2SO4 tablosundan) 130 gr/lt. ve % olarak ise %15’ e tekabul etti i bulunur.

b) H3PO4 miktarı : 7 x (98 / 1) x (100 / 15) = 4573,33 mg. 4573,33 / 5 = 914,46 mg/lt. bulunur.

H3PO4 tablosundan %78,80’ e tekabul eder. Yani %78,80 H3PO4 bulunur.

Hesaplamada kullanılan 15 rakamı seyreltiden alınan çözelti miktarıdır.Not : H2SO4 130 mg. bulundu ise; litrede 1000 x 130 = 130.000 mg/lt. yani 130 gr/lt. Tablodan %15 bulunur.

H3PO4 914,66 mg. bulundu ise; litrede 1000 x 914,66 = 914.660 mg/lt. yani 914,66 gr/lt.Tablodan %78,80 bulunur.

52

ALUM NYUM’UN ANOD K OKS DASYONU

Aluminyum : Sembolü Al Atom no. 13 Atom a ırlı ı 26,981 Yo unlu u 2,698 (20 °C’ de) E.n. 660,24 °C K.n. 2467 °C De erli i +3 Normal potansiyel -1,7 V Elektrokimyasal 0,33588 gr/A.h e de er miktarı

lk defa Alman Wöhler tarafından AlCl3 üzerine potasyum etki ettirerek açı a çıkarıldı(1827). lk sınaî üretimi Sainte-Claire tarafından gerçekle tirildi (1854). Elektroliz yolu ile ilk metalurjisi de Deville’ de 1886 yılında Fransız Herault ve Amerikalı Hall tarafından aynı zamanda,fakat ayrı ayrı bulundu.

Demirden sonra en çok kullanılan beyaz, gümü î görünü te ve hafif bir metaldir. Kolayca tel ve levha haline gelebilir. Oksijene kar ı büyük bir ilgisi olmakla beraber, ince bir amorf oksit(Al2O3) tabakası ile kaplıdır. Dolayısıyla bu oksit tabakası metali korur. Üretimden yeni çıkan bir aluminyumun yüzeyinde olu an film tabakası 50-80 °A (angström= 10–10 mt.) kadardır. Oksittabakası (amorf) kalınlı ı arttıkça esas (ana) metali koruyucu bir özellik arzeder. Aluminyumdabulunan Al2O3’ ün bu koruyucu özelli i di er metallerde yoktur. Mesela demir üzerinde olu anoksit tabakası bilahare rutubetin de (nem) etkisiyle pas’a dönü ür. Bu paslanma (korozyon) sonucu tonlarla kayıp olu ur.

Aluminyumun elde edildi i boksit cevheri 1938 yılına kadar bilinmiyordu. MTA Enstitüsü’nün 1962-1965 yılları arasında yaptı ı çok geni kapsamlı jeolojik sondaj ve kuyu çalı malarıKonya-Seydi ehir boksitlerinin tipi ve yeterli rezervde oldu unun anla ılması üzerine yörede aluminyum üretim tesisi kurulmasına karar verilmi tir. Ülkemizde takriben 60 milyon ton boksit rezervi bulunmaktadır.

1974’ te Etibank Seydi ehir Al tesislerini kurmu tur. Tesisin üretim kapasitesi 60.000 tondur. Yurdumuzda aluminyum sektörü Ortado u ülkeleri ve Avrupa toplulu una yaptı ıihracatını gün geçtikçe artırmaktadır.

Aluminyum oksijen ve klorda yanar. HCl ve HF de bu metale hızla, H2SO4 ise yava etkieder. Deri ik HNO3’ den etkilenmedi i gibi, organik maddelerin ço una da dayanıklıdır.

Al so ukta yava ,fakat sıcakta HCl’ de pek çabuk çözünür ve hidrojen açı a çıkar : 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2

Seyreltik H2SO4’ te zorlukla, fakat deri ik H2SO4’ te pek çabuk çözünür. NaOH ve KOH’ dasıcakta aluminat vererek çözünür ve hidrojen çıkar :

Al + 3NaOH Al(NaO)3 veya Na3AlO3 + 3H2

Al2O3 + 6NaOH 2Na3AlO3 + 3H2O Na3AlO3 + H+ Al° + 3Na + 3H2OBu reaksiyonda H2 kaleviden (alkaliteden) de il, su moleküllerinden olu ur. Alkalitenin rolü

Al(OH)3 tabakasını çözündürerek yüzeyi temiz tutmaktır. Burada olu an sodyum aluminata asidin etkimesiyle, aluminyumun yüzeyindeki tüm oksit (amorf Al2O3) tenarındırarak “aktif aluminyum”haline dönü ür.

Laboratuvarda elde edilen aktif aluminyum üzerine su dökülürse, bir müddet sonra hidrojen çıkar ve metal aluminyumun bu özelli inden faydalanılarak aktif hale getirilmi , yüzeyinde önceden havada olu an amorf oksit (Al2O3) tabakası giderilerek sülfürik asit (a a ıda di er metodlar gibi) çözeltisinde anodik olarak elektroliz edilirse gayet güzel görünü lü, homojen ve yüzeyde her taraftae it kalınlıkta bir Al2O3 tabakası elektrolitik olarak elde edilmi olur.

53

te bu i leme ELOKSAL adı verilir. Eloksal kelimesi Almanca bir tabir olan (Elektrolytische Oxidation des Aluminums) yani aluminyumun anodik oksidasyonu kelimelerininba harfleri birle tirilerek türetilmi tir.

Adından da anla ıldı ı gibi Aluminyum parçalar, yani elokse edilecek, “anodik oksidasyona” tabi tutulacak parçalar anoda asılmalıdır. Katot ya Al veya Pb plakalardan olu ur.Banyo kabı tamamen kur un kaplı veya Pt-Fe olmalıdır.

yi bir anodik oksidasyon (eloksal) i lemi için a a ıda belirtilen hususlara dikkat edilmelidir:a) yi bir eloksal, metalin Al safiyetine ba lıdır. Al %99,5 saflıkta olmalıdır.b) Anodik oksidasyon i lemi di er Cu, Ni, Zn ve Cr kaplamalara benzemez. Bu tür

kaplamalarda kaplanacak metal katoda asılmakta ve anotta bazı istisnalar hariç, elektrolitik Cu, Ni, Zn’ dir. Krom, Au ve Ag kaplamalarda çözünmeyen anot kromda (%93 Pb + %7 Sn), Au vegümü te Pt anotlar gibi. Bu tür kaplamalarda redresör seçimi; banyo hacmine ve i leme göre, gerilimi 10-12 veya 15 V, akımı da 800-1500-3000 A’ e kadardır. Anodik oksidasyonda ise voltaj yüksek oldu undan 30-40 V olarak seçilmelidir. Akım 1500-2500 A’ dir.

c) Aluminyum parçaların yüzeyinde olu an amorf oksit tabakasının çok iyi giderilmesigerekir. Aynı zamanda Al mamullerinin imalatında yüzeyde ya tabakası da bulunur. Onun için aluminyum malzemenin iyi temizlenmesi oksit tabakası + ya tabakasının giderilmesi önemkazanır. Kesinlikle yalnız sud kostik (NaOH) çözeltisi bu i i görmezve dezavantajı aluminyumyüzeyini a ındırır.

d) Oksit ve ya tabakasının giderilmesi özel temizleme maddeleri üreten firmalardanAluminyum için oldu u belirtilmelidir. Bilgi için aluminyum cins ve ekillerine göre muayyenyüzde oranlarında, içeri inde NaOH, Na2CO3, Na3PO4 ve emülgatör bulunur.

Eloksal i lem sırası öyle olmalıdır :1- Parçalar özel aluminyum askılarına asılır, demir, pirinç vs. askı kullanılmaz.2- Oksit ve ya alma banyosunda 40-50 °C’ de temizlenir. ayet Al parçaların polisajı

yapılmı sa burada ya larından temizlenir. Banyo üzerinde aspirasyon sa lanmalıdır.3- 30-35 °C suda yıkama.4- Devamlı akar suda yıkama.5- %15-20 lik HNO3 de nötrleme.

Not : Al ala ım Si ihtiva ediyorsa %1-3 HF ilave edilmelidir. Bu asitle çalı ırken cildetemasına asla izin verilmemelidir.

6- Su ile yıkama, durulama.7- Su ile yıkama, durulama.8- Eloksal (anodik oksidasyon) banyosu.

Elektrolit %20 lik sülfürik asit çözeltisidir. Burada deiyonize su kullanılmalıdır.Banyo hazırlanırken önce banyoya (hazırlanacak hacme göre) önce suyun ¾’ ü konulur, üzerine çok yava yava ve azar azar sülfürik asit katılır.

Banyo hazırlayıcılar mutlaka koruyucu gözlük ve uzun konçlu eldiven kullanmalıdırlar. Reaksiyon kimyaca (ekzotermik) ısı veren bir reaksiyon oldu undanelektrolit çok ısınır, so uması beklenir veya banyoya tabandan so umayı kolayla tırmak(süreyi kısaltmak) için dü ük basınçla hava verilir. H2SO4 katılması bittikten sonra tam so uması beklenir.

Çalı ma artları : Elektrolit %20 H2SO4 çözeltisiSıcaklık 18-22 °C

Voltaj 12-25 VAmper 1-2 (1,6 A/dm²) Süre 20-30 dakikaAnot-katot arası mesafe 15-25 cm. olmalıdır. Katot/anot yüzey oranı ½ olmalıdır.

Eloksal banyo çalı ma sıcaklı ı 24-25 °C lere çıktı ında kalite bozulur. Kalitenin devamlısa lıklı olması için eloksal banyosunun iç yan cidarlarına kur un boru (serpantin) dö enerek,sıcaklı ı 18-22 °C’ de sabit tutmaya çalı ılmalıdır.

54

9- Su ile yıkama, durulama.10- 95 °C’ de demineralize suda sealing ve kurutma.

Yukarıda da formüle edildi i gibi; oksit giderme ve ya alma banyosunda birinci banyodaamorf oksit tabakası giderilir.

Al2O3 + 6NaOH 2Na3AlO3 + 3H2O ve asit etkimesiyle Na3AlO3 + H+ Al° + 3Na + 3H2OAktif hale geçen aluminyum eloksal banyosunda sekizinci banyoda anotta çıkan oksijen ile

homojen, her yerde e it kalınlıkta elektrolitik olarak bir Al2O3 tabakası olu ur.Aluminyum safiyeti ne kadar yüksek olursa, o kadar kaliteli bir eloksal tabakası elde edilir. Not : aluminyum safiyetinin dü ük olması ve içeri inde Si ve Mn ihtiva etmesi durumunda,

malzeme yüzeyinde oksit ve ya alma banyosundan sonra kirlilik, gri veya siyah bir film tabakasıolu abilir. Bu hata be inci banyoda nitrik asit ve HF ile giderilir.

Eloksal i leminde :a) Oksit giderme ve ya alma terkibi %6-8’ lik olmalıdır. Banyo ömrü 4-6 haftadır. Arada

bir takviye edilerek bu süre sonunda yeniden hazırlanmalıdır.b) yıkama suları devamlı akar su olmalıdır.c) Eloksal banyosunun her 10-15 günde bir H2SO4 miktarı kontrol edilmelidir. Banyoda

metalik Al+++ miktarı 15 gr/lt. yi geçerse yenilenmelidir.d) HNO3 ve HF banyosunda dikkatli çalı ılmalı, parça yüzeyindeki kirlilik, film tabakası

kalıyorsa yenilenmelidir.Buradaki kirli suların içerisinde ihtiva etti i atık kimyasalların zararsız hale getirilmesi

YASA GERE arttır. ayet müstakil bir yerde çalı ılıyor ise, usulüne uygun kimyasal yöntemle arıtma sistemi kurulmalı, kontrol edilmelidir.

ayet eloksalı yapılan parçalar içerisinden bozuk çıkanlar olursa, ayrı bir banyoda %8-10’ luk bir sudkostik banyosunda parçanın üzerindeki oksit tabakası sökülmelidir.

Eloksal i leminde a a ıda ematik olarak gösterildi i ekilde;Oksit giderme, ya alma banyosunda önceden havada olu an amorf Al2O3 tabakası giderilir,

metal yüzeyinde bir a ınma olur. Bilahare eloksal i leminden sonra elektrolitteki müddete göre(istenilen kalınlı a kadar) 15-25 mikron tabaka elde edilmesi sa lanır. Eloksal tabakası olu urkenelektrolite Al geçer, aluminyumun elektrolitte erime hızı 0,6 gr/ .m² dir. Yüksek konsantrasyondaAl mevcudiyeti eloksal i leminde voltajı daha da yükselterek enerji sarfiyatının artmasına ve debanyonun çok ısınmasına neden olur.

Al2O3

(amorf) a) Kaplanan

eloksal tabakası

Al2O3

(amorf)

a)

Kaplanan eloksal tabakasıTemel Metal

(Aluminyum)

a) Oksit ve ya almadaki eksilen kısım

55

Çe itli Anodik Oksidasyon (Terkipleri) Metodları :

1- GS (Do ru akım + Sülfürik asit) Metodu : Elektrolit : %20 sülfürik asit Gerilim (voltaj) : 10-20 V Akım (amper) : 1,5-2,5 A/dm² Sıcaklık : 18-22 °C

Renk : Renksiz2- GX (Do ru akım + Okzalik asit) Metodu :

Elektrolit : %5 okzalik asit Gerilim (voltaj) : 60 V Akım (amper) : 1-1,5 A/dm² Sıcaklık : 18-20 °C

(30-35 V, 1-2 A/dm² de 35 °C) Renk : Hafif renkli3- WX (Alternatif akım + Okzalik asit) Metodu :

Elektrolit : %7-10 okzalik asitGerilim (voltaj) : 80 V Akım (amper) : 2-5 A/dm²

4- BK (Do ru akım + Kromik asit) Metodu : Elektrolit : 30-100 gr/lt. kromik asit Gerilim (voltaj) : 40-50 V Akım (amper) : 1 A/dm²

Eloksal kaplama kalınlı ı banyoda kalma müddetiyle ilgilidir. Akım kesafeti ve banyoda kalma müddeti ile istenilen kalınlıkta eloksal tabakası olu turulur.

Mesela, 20 °C’ de 1,6 A/dm² ile kaplama kalınlı ı-zaman ili kisi : 15 dakikada 8 mikron30 dakikada 14 mikron60 dakikada 26 mikron90 dakikada 37 mikronEnerji sarfiyatı 30-40 dakikada 0,5-2,5 kWh/m² dir.

Eloksal tabakası çok sert ve a ınmaya dayanıklıdır. Sealing i lemi yapılmı eloksal tabakasıkorozyone çok dayanıklıdır ve saydam yapısı aluminyumun metalik karakterini ortaya koyar. Yalnız eloksal tabakası asitlere dayanıklı olmakla birlikte alkalik kimyasallardan hemen etkilenir.

Kromik asit ile anodik oksidasyon : Uçak ve savunma sanayiinde tatbik yeri vardır. Korozyona kar ı çok dayanıklıdır. Piyasada

yün örgü i lerinin kaplanmasında da tatbik edilir. Elektrolit : 30-100 gr/lt. H2SO4

Burada parçalar banyoya en dü ük voltajda asılır, 30-40 dakikada 30-32 V’ a çıkarılır. Parçaadedinin yakla ık 2,5 katı ampere ula ılması ve buradan itibaren sabit kalacak ekilde voltaj 50 V’ a kadar yükseltilip i lem tamamlanır. lem sırasında elektrolitin hava ile sürekli karı tırılmasısa lanmalıdır.

Sert eloksal i lemi :Çok sert, sürtünmeye dayanıklı bir yüzey istenildi inde yapılan bir eloksal i lemidir.

Elektrolit 10-30 gr/lt. H2SO4 ve 30-80 V tatbiki ile (-4 / 0 °C) suhunette yapılır. Tabaka kalınlı ı 20-30 mikrondan ( 100-125 mikrona kadar çıkılabilir.

56

Eloksal (Anodik Oksidasyon) Banyo Analizi (Volumetrik Analiz Yöntemi) :

1) Toplam sülfürik asit (H2SO4) tayini :

Reaktifler : 1 N NaOH ayarlı çözelti Fenolftalein (indikatör)

Analizin Yapılı ı : Banyo çözeltisinden bir pipetle 10 ml. numune 500 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere alınır.

Takriben 50 ml. destile su ile seyreltilir ve 4-5 damla fenolftalein indikatörü katılarak 1 N NaOH ile hafif gül kırmızısı renge kadar titre edilir.

1 N NaOH sarfiyatı (a) ml. ise,

Hesaplama : a x 4,9 = . . . [gr/lt] Toplam sülfürik asit miktarı bulunur.

2) Serbest sülfürik asit (H2SO4) tayini :

Reaktifler : 1 N NaOH ayarlı çözelti Fenolftalein (indikatör) Tampon çözelti (500 gr/lt. KF, Merck)

Analizin Yapılı ı : Banyo çözeltisinden 10 ml. numune bir pipetle 500 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere alınır.

Üzerine 20 ml. tampon çözelti ve 4-5 damla fenolftalein katılarak 1 N NaOH ile hafif gül kırmızısırenge kadar titre edilir.

1 N NaOH sarfiyatı (b) ml. ise,

Hesaplama : b x 4,9 = . . . [gr/lt] Serbest sülfürik asit miktarı bulunur.

3) Banyoda (elektrolitte) bulunan Al+++ miktarı :

Banyoda çalı ma sürecinde elektrolite geçen Al+++ ise toplam ve serbest sülfürik asitarasındaki farktan hesaplanır.

Hesabın Yapılı ı : (a-b) x 0,9 = . . . [gr/lt] Al+++ miktarıdır.

NOT : a) Analiz her 10-15 günde bir yapılmalıdır.b) Analiz sonucuna göre eksik olan H2SO4 katılmalıdır.c) Banyodaki Al+++ miktarı 18-20 gr/lt. ye ula tı ı takdirde banyo yeniden hazırlanmalıdır.

57

FOSFATLAMA LEM

Fosfatlamanın Amacı :Sac (çelik) üzerinde korozyon, pas olu umuna engel olmaktır. Boya öncesi ise yüzeyin boya

i lemine kadar geçecek süreç içerisinde paslanmasını önlemektedir.Ayrıca yüzeyde olu turulan 1-1.5 (mikron) kalınlı ındaki fosfat tabakası boyanın yüzeye

iyi tutunmasını sa lamaktadır. Aynı zamanda boya sonrası herhangi bir nedenle boya filmikırıldı ında veya soyuldu unda boya altı yüzeyde korozyonun olu umuna engel olur.

Ayrıca elektri e kar ı izolasyonu yapılabilmekte, hareketli parçaların sürtünmeden dolayıa ınmaya kar ı mukavemetleri artırılmaktadır. Fosfat banyosunda demir, çelik, çinko ve halitalarının yüzeylerinde kimyasal reaksion sonucunda yüzey tamamen bir fosfat tabakası ilekaplanmakta ve korozyona kar ı dayanıklılık kazanmaktadır. Aluminyum için aynca koruyucu bir yöntem kromatize (alodine) tatbik edilir. Özel olarak aluminyum yüzeyine tatbik edilen bu usül demir ve çelik yüzeyine yapılan fosfatlama i leminin benzeridir. Bu yöntemde de önce Al metalininyüzeyi ya , oksit v.s. kirlilikten kurtarılır. %1-2' lik Alodine (Kromatize) çözeltisine daldırılır; 2-3dakika yeterlidir. Amaç yüzeyde koruyucu, korozyon mukavemetini artırıcı bir kromat tabakasıolu turmaktır.

Fosfatlama lemi :Çinko fosfatlamaDemir fosfatlamaMangan fosfatlama olmak üzere üç ayrı metod vardır. Her birinin amacı ve kullanım

yerleri ba kadır. Çinko fosfat tabakası metal yüzeyinin fosforik asit ve sonucu olu ur. Genel olarak formül :

Metal yüzeyine iyice yapı ması için Zn(H2PO4)2; Zn3(PO4)2.4H2O kullanılır. Asidik çinko fosfat bile i inin metal yüzeyinde nötralize olması, çinko fosfat kristallerinin metal yüzeyineçökmesine neden olur.

Bu çinko fosfat tabakasının özellikleri metal yüzeyinin durumu ile ili kilidir. Metal yüzeyleri fosfatlamadan önce ya , kir, pas vs.den tamamen kurtarılmı olmalıdır.

3Me(H2PO4) + (2Fe . . . Me3PO4)2 + 2Fe(H2PO4)2 + 2H2

Fosfat tabakasıZn(H2PO4)2 ile H3PO4 çinko ve ala ımları için kullanılır. Zn(H2PO4)2 + Zn . . . (PO4)2 + 2H2

burada tersiyer çinko fosfat olu ur. Olu an bu tabakanın kalınlı ı 1 – 1,5 (mikron) ve 0,6 – 1,5 a ırlıkları mertebesinde üreticinin verdi i kullanma talimatının uygulanması ile sa lanabilir.

3Zn++ + 6H2PO4- + 4Fe + 6H2O . . . . 4FePO4+Zn3(PO4)2+ 12H2O

Fosfatlama lemi,DaldırmaTünel fosfat (püskürtme) yolu ile iki ekilde tatbik edilir. Her ikisinde de kimyasal i lem

aynı, tatbikat (uygulama) de i iktir.

deal bir çinko fosfatlama i leminde tatbik edilecek sıra öyle olmalıdır :Sıcak alkali ya almaSu ile yıkama (çalkalama) durulamaNötrlemeSu ile yıkama (çalkalama) durulamaAktivasyonFosfatlamaSu ile yıkama (çalkalama) durulamaPasivasyonSealing (demineralize su ile yıkama, çalkalama)

Fosfatlama Sistemlerinde Ya Alma, Yüzey Temizlemenin Önemi :

58

Yetersiz bir ya alma i lemi kusurlu fosfatlamaya neden olur Yeterli bir ya alma i lemi ise homojen ince kristalli, kusursuz bir fosfat tabakası olu umunu sa lar. Ya alma i leminde ya larıncinsi de çok önemlidir. Bazı ya lar alkali kimyasallarla kolayca temizlenebilmekte, derin çekmeveya sıvamalarda kullanılan ya lar ise pek kolay temizlenememektedir. Ayrıca ya alma maddesi(çözeltisi) suyla kolay durulanabilmeli, yüzeyde bakiye bırakmamalıdır.

yi bir ya alma maddesi Alkali karakterde olmalıdır. çeri inde (Na2CO3 , NaOH , Na3PO4 ,yüzey aktif maddeler) bulunur. Terkibi üretici firmaların verdi i özel ticari isimler altında satılır.Bunlar daldırma veya püskürtme sisteminde rahatlıkla, güvenle kullanılabilmektedir. Yalnız uhususu da akıldan çıkarmamak gerekir ki; ya alma, reçetesi yeterli bir çalı ma veya iyi birfosfatlama için gerekli faktörlerden sadece birisidir. Zaman, konsantrasyon, sıcaklık ve basınç di erö elerdir.

Tüm ö eler, imalatçı (satıcı) firma tarafından tüketici firmalara yazılı olarak kullanımkonsantrasyonu, sıcaklık, Süre, basınç parametreleri vs. verilmelidir. Keza analitik kontrollerin yapılı ekilleri de verilmelidir.

Ya alma i leminde ya alma banyosunun önemle dikkat edilmesi gereken parametreleriöyle özetlenebilir :

Banyodaki serbest alkali de eriSıcaklıkBasınç (püskürtme sisteminde)ZamanpH de eriBanyo ömrü (de i me periyodu)

Banyo analiz de erlerine göre ara takviyeler yapılmaktadır ancak, takviyelerin de yeterliolmadı ı 5-6 hafta sonunda banyo yeniden hazırlanmalıdır. Kullanılan sular kimyasal arıtmaya tabi tutulmalıdır.

Su le Yıkama, Çalkalama (durulama) Gerek fosfatlamada gerek metal kaplamacılı ında (galvanoteknikte) su ile yıkama, ara

yıkamalar, çalkalamalar çok önemlidir.Fosfatlamada ya almadan sonraki yıkama çok önemlidir. Burada amaç yüzeydeki alkali

karakterdeki ya alma maddesini gidermek, müteakip banyolara ta ınmasını önlemektir. Durulama banyoları devamlı akarsu (alttan taze) üstten (kirli su) çıkı lı banyolar olmalıdır.

NötrlemeDurulamadan sonra alkaliteyi tamamen nötralize etmek için %5-6 lık zayıf bir asitle

nötrlemelidir.AktivasyonFosfatlama öncesi (yüzey artlandırıcı) da denilen ve titan tuzu içeren bir madde ile aktive

edilir ki ince kristal yapılı bir fosfat tabakası olu turulsun. Aktivasyon banyosu titanyum içeren kimyasalın su da tam çözünmemesinden dolayı kirli, bulanık bir görünü (suspansiyon) arzeder. Dolayısıyla yüzeyde aktif noktalar olu arak fosfat kristallerinin büyümesine yardımcı olur. Püskürtme sistemlerinde özel tip nozzle'ler seçimine dikkat edilmelidir (nozzle püskürtme delik a ızlarıdır).

Aktivasyon banyosunda da çok önemli altı kontrol noktası bulunmaktadır : Banyo çözeltisi konsantrasyonu (süspansiyon ömrü)SıcaklıkBasınçZaman (süre) pH de eriAktivasyonda mutlak deiyonize su kullanılması.

Ayrıca aktivasyon dar bir pH aralı ında çalı mayı gerektirir. Ba ka bir deyi le bu pH aralı-ında aktivasyon aktiftir. Alt ve üst pH de erlerinde aktif de ildir. pH alt de erlerinde fosfat kristali

59

olu umu kötü yönde olu ur, parçalı-lekeli fosfat tabakası olu ur. pH üst de erlerinde ise aktivasyonkimyasalı yüzeyi aktive de il, pasive eder ve dolayısıyla yüzeyde homojen olmayan bir fosfat tabakası olu ur.

Fosfatlama lemiÇinko Fosfatlama : Kalite performansı yüksek iyi bir çinko fosfat tabakası ince kristalli ve

istenilen kalınlıkta olmalıdır. Bu ise daldırma fosfatlamada sürekli taze fosfat çözeltisiyle;püskürtme fosfatlamada dü ük basınçta, yüksek debide çalı an nozzle'lerin kullanılmasıylasa lanabilir.

Banyo konsantrasyonu çinko fosfat yenileyici kimyasallann sürekli ilavesiyle korunur. Fosfat banyolarında dikkat edilmesi gereken parametreler unlardır : a- Serbest asit ve korozyon performansı,b- Toplam asit ve korozyon performansı,c- Hızlandırıcıd- Müddet (süre) e- Sıcaklık (°C temperatür)f- Basınçg- Kaplama a ırlı ı (gr/m2)h- Kristal büyüklü ü

a- Serbest asit : Çinko fosfat çözeltisinde çözünmü halde bulunur. ayet çözeltinin pH> 7 ise çöker. Analizde bulunan "serbest asit" banyodaki serbest fosforik asit miktarıdır. Bu ise çinko fosfat tuzunun çözeltide çözünmü halde bulunmasını sa lar. Yüksek serbest asit ortamındaçalı ıldı ında, çinko fosfat çözünürlü ü artaca ı için, çinko fosfat tabakası olu umu güçle ir. Arzu edilmeyen demir fosfat ortaya çıkar. Sonuçta ince, gev ek, yumu ak, mavimtrak bir tabaka olu urve korozyon performansı dü er.

Ayrıca banyoda dü ük serbest asit ile çalı ılırsa bu takdirde çinko fosfat banyoda çöker, fazla miktarda çamur meydana gelir; sarfiyat artar, kalite dü er, maliyet artar.

b- Toplam asit : Banyoda bulunan çinko fosfat konsantrasyonunun miktarı olup, imalatçıfirma tarafından belirlenir, tatbikatçı verilen bu de erler içerisinde çalı malıdır. Verilen limitinaltında çalı mada yava ve ince fosfat tabakası olu ur. Dü ük korozyon performansı görülür.

c- Hızlandırıcı konsantrasyonu : Fosfatlama banyoları genellikle "hızlandırıcı" olarak adlandırılan bir additir madde içerir. Bunun iki esas görevi vardır. Birincisi metal yüzeyindekidemiri aktif hale getirir, fosfatlama kimyasalında a ındırma efekti sa layarak demiri çözer ve çamurolu turur. ayet hızlandırıcı mevcut olmasaydı, yüzeyden çözünen demir tekrar metal yüzeyindeistenmeyen demir fosfat eklinde çökerdi. kinci görevi ise metal yüzeyinde olu an hidrojeniyükseltgemektir. Zira hidrojenin mevcut olu u çinko fosfat tabakasının olu masını ve çökmesiniengeller. Hızlandırıcı, hidrojeni depolarizasyon reaksiyonu ile suya dönü türür. Banyodaki hızlandırıcı çok önemle takip edilmelidir.

d- Müddet (süre) ve korozyon dayanıklılı ı : Daldırma çinko fosfatta minimum süre 2 dakika, maksimum süre 3 dakikadır. Püskürtme fosfatta müddet 1-3 dakikada tamamlanır.

Daha uzun süreler fosfat tabakası yapısı açısından zararlı olmasa da kaliteyi arttırma gibi olumlu bir yanı yoktur. Sadece maliyeti artırıcı etkisi, kimyasal madde sarfiyatı, fazla ısı ve enerjikullanımı söz konusudur. Keza metal kaplamacılı ında (galvanoteknikte) de parlatıcı fazlakonulursa kaplamanın daha çok parlak olaca ı sanılmamalıdır. Üretici firmanın verdi i de erleresadık kalınmalıdır. (Mesela 10.000 Amper-saatte 1,5- l,8 H. gibi)

e- Sıcaklık (°C) ve korozyon dayanıklılı ı : Uygun bir çinko fosfat tabakasının olu umu çokönemli derecede temperatüre ba lıdır. Çinko fosfat tabakasının çözünülürlü ü sıcaklık yükseldikçe azalır, dolayısıyla önemli derecede çinko fosfat bile i inin çinko fosfat çamuru eklinde çökmesinihızlandınr. Üretici firmanın verdi i temperatür (mesela 48-50 °C gibi) de erleri içerisindeçalı ılmalıdır.

f- Basınç ve korozyon dayanıklılı ı : Fosfatlama i lemi esnasında iki tip kristal olu ur ve bunlar

Geni kristal büyüklü ü (hopeite)

60

Daha küçük ve ince kristal büyüklü ü (phosphophyllite) eklinde isimlendirilirler.Fosfat tabakasında bu iki tip kristaller arasındaki orana (P-Ratio) denilir.

Püskürtme fosfatlamada uygun parametrelerde çalı an püskürtme sisteminde yüksek P-Ratio oranı ve yüksek phosphophyllite yapısı elde edilir.

Ayrıca çinko fosfat çamuru, kimyasal i lemin sonucu do al ürünüdür. Püskürtme basıncısıcaklık ve hızlandıncı konsantrasyonunun olu an çamur miktarı üzerindeki etkisi çok büyüktür.

Daldırma fosfatlamada çözelti hareketi sa lanmalıdır. Optimum çözelti hareketi içinoptimum basınç sa lanmalıdır. Bu durumda küçük, ince ve kübik kristal yapılı homojen fosfat tabaka görünüm ve optimum tabaka a ırlı ı elde edilir.

g- Kaplama a ırlı ı ve korozyon dayanıklı ı : Kaplama a ırlı ı (gr/m2) ve kaplama kalınlı ı(mikron) çinko fosfat tabakasının korozyon performansını göstermesi açısından çok büyük bir önemi vardır.

h- Kristal yapısı ve korozyon dayanıklılı ı : Çinko fosfat tabakasındaki kristal yapısı ve kristal büyüklü ü banyonun fiziksel ve kimyasal parametrelerinin devamlı ve sık kontrolünün önemini vurgular.

nce ve küçük kristal yapısı yo un bir fosfat tabaka yapısı olu turttu u için tercih edilir veyüksek korozyon dirençlerine ula ılması kolayla ır. ri ve geni kristal yapısı fosfat tabakasınıngev ekli i ve dü ük korozyon performansı olarak yorumlanabilir.

Fosfatlama Sonrası Yıkama ve Çalkalama : Çinko fosfatlamadan sonraki yıkama ve durulamanın fonksiyonu fosfatlama kimyasallarının

kalıntılarının uzakla tırılması, fosfatlama sürecinin durdurulması ve müteakip banyolara ta ınmalarının önlenmesidir.

Daldırma ve püskürtme fosfatlamada yıkama, çalkalama ve durulamalarda (tüm arayıkamalarda) devamlı taze su akımı sa lanmalıdır. Püskürtme sistemlerinde basınç ve süre iyiayarlanmalıdır.

Pasivasyon : Çinko fosfatlamadan sonra metal kaplamacılı ında (galvanoteknikte çinko-kadmiyum

kaplamadan sonra oldu u gibi parçalar pasivasyon i lemine tabi tutulur. Pasivasyon i lemisüresince yüzeylerde kalan bazı birikintilerin ve reaksiyona henüz girmemi kimyasallarınuzakla tırılması, iri (grob) kristallerin inceltilmesi ve ayet varsa çinko fosfat tabakası ileörtülemeyen noktacıkların korunmasıdır. Pasive edilmi bir çinko fosfat yüzeyi pasive edilmemibir çinko fosfat yüzeyine göre 2-10 misli yüksek korozyon dayanıklılı ı sa lar.

Pasivasyon kimyasalları üç çe ittir : a- Krom içeren kromik asit veya bikromatlar,b- Kromsuz kompleks organik bile ikler,c- Kromsuz anorganik tuzlar, Yine pasivasyonda korozyon dayanıklılı ını etkileyen be ana etken vardır :

Krom konsantrasyonu pH de eriPüskürtme sisteminde basınçSüreSıcaklık

Bu de erler tamamiyle kimyasalları üreten firmalardan kullanıcı firmalara sa lıklı birbiçimde verilmelidir. Burada pH de eri çok kritiktir, çok dikkat edilmelidir. Keza banyo konsantrasyonu da çok önemlidir. Pasivasyonda mutlaka deiyonize su kullanılmalıdır. Esasında tüm sistemde deiyonize su kullanılmalıdır.

Sealing : Pasivasyondan sonra iki yıkama ve çalkalama (durulama) yapılmalıdır. Birinci yıkamadafosfatlanmı yüzeylerdeki pasivasyon kimyasallarının kalıntılarının yüzeyden uzakla tırılmasıdır.Deiyonize su arttır, ayrıca suyun pH de eri, iletkenlik (mikrosiemens de eri) ve püskürtmesistemlerinde basınç ayarı çok önemli etkenlerdir. kinci deiyonize su ile yıkama ki buna “sealing”adı verilir, 95 °C’ de deiyonize su ile yıkamaktır.

Di er fosfatlama çe itleri :

61

a- Demir fosfatlama: Bu da aynen çinko fosfatlamaya benzer bir sistemdir. Daha ucuz, basit bir sistem olup özel durumlarda tatbik edilir.

b- Mangan fosfatlama: Mangan fosfatlamanın özel bir amacı ve yöntemi vardır. Amaçsilindir borular, di liler, çe itli demir ve çelik tabakaların, hareket millerinin, konik di li çarklarda,manivela, krank mili, pistonlarda ve debriyaj parçalarında kısaca sürtünme ve mukavemetgerektiren bütün demir ve çelik parçalarda tatbik edilir.

Avantajı : Hem korozyona dayanıklılık sa lar ve hem de sürtünme ile meydana gelebilecek a ınmaları önler. Parçaların çalı ma sürecini (ömrünü) arttırır. Tabaka kalınlı ı 5-6gr/m2 arasındade i ir.

Mangan Fosfat lemi : Gaye : Silindir borular, di liler, çe itli demir ve çelik tabakaların hareket millerinin, konik

di li çarklarda manivela, krank milli, amortisör, pistonlarda debriyaj parçalarında kısacasürtünmeye mukavemet gerektiren bütün demir ve çelik parçalarda tatbik edilir.

Avantaj : Hem korozyona mukavemet sa lar ve hem de sürtünme ile meydana gelebilecek a ınmaları önler, parçaların çalı ma ömrünü artırır. Tabaka kalınlı ı fosfatlama süresine göre 5-60 gr/m2 arasındadır.

lemin Tatbikatı : Parçaların a a ıdaki çalı ma sıra ve artlarına göre tatbiki gerekir. 1. Parçaların ya ının giderilmesi : Alkali ya alma banyosu spesiyal % 5 – 8 Süre 5 – 15 dakika Sıcaklık 70 – 95 °C 2. Su ile yıkama çalkalama3. Aktivasyon Fixaj 5020 A % 0,3

Fixaj 5020 BTH % 0,3 Süre 1 dakikaSıcaklık oda sıc. 20 °C

Aktivasyon banyosu mümkün mertebe küçük tutulmalıdır, en büyük parçaların da girebilece i bir kap olmalıdır ve banyo her hafta yenilenmelidir. Banyoda hava sirkülasyonu veya parça hareketi arttır.

4. Mangan fosfat tatbikatı : Ther. Granodine TH 112 ile % 19,2 oranında hazırlanmalıdır.(100 lt. demineralize suda 19.200 kg.)

Sıcaklık 95 – 98 °C Süre 5 – 20 dak.

Fe++ Miktarı 3 – 4 gr/lt. (Max. 7 gr/lt.) Toplam asit 72 - 78 Serbest asit 12 – 14 Asit oranı 5,5 – 6,5

Hazırlanan banyo 70-80 °C' ye getirilir. Banyoda 3-4 kg. kadar çelik tala ı 1 saat kadar bekletilir ve çıkarılır. Bilahare banyo sıcaklı ı 95 °C' ye çıkarılır, sıcaklık 95 °C' nin altınadü memelidir. Zira kaplanmamı yüzeylere rastlanabilir. Banyo kazanı kalın 304 veya 316 kalite paslanmaz kaptan imal edilmelidir; teflon kaplı ısıtıcı kullanılmalıdır. Demir miktarı da max. 7 gr/lt.yi geçmemelidir.

5. Su ile yıkama, çalkalama6. Sealing demineralize suda 95 °C, 10 – 15 dakika 7. Sealing'ten sonra parçalar so umadan yüzeydeki suyun giderilmesinden sonra ince bir ya

tabakası ile kaplanır. Bir ya banyosuna daldırılır ve süzülür. Bu ya lama i lemi de mühimdir;mangan fosfat tabakasının zemine yapı ıklı ı gibi dı satha hava rutubet v.s. kar ı etkinli ini artırır,fosfat tabakasının korunmasını sa lar.

Kaynakça :

Henkel – CollardinT.J. Zers – Can Alacalıo lu

62

DEKORAT F VE SERT KROM KAPLAMA TEKN

I - KROM METAL HAKKINDA GENEL B LG LER :

Sembolü ................... Cr Atom no. ................... 24 Atom a ırlı ı ................... 51,996 Yo unlu u ................... 7,1

E. n. ................... 1765 °C K. n. ................... 2660 °C

De erlikleri ................... +2 ; +3 ; +5 ; +6 Elektronları ................... 2 ; 8 ; 12 ; 2

zotopları ................... 50 (% 4,4) ; 52 (% 83,78) ; 53 (% 9,43) ; 54 (% 2,3)

Bulunu u : 1797 yılında Sibirya’ da bir maden yata ında Fransız kimyageri Vauquelintarafından bulundu. Ancak 1854 yılında Bunsen tarafından elde edilebildi. Krom metali ısıya çok dayanıklıdır ve demirden daha güç olarak 1765 °C’ de ergir. Çok sert bir metal olup a ınmaz vehavadan oksitlenmez, parlaklı ını korur.

Bu metalin bütün tuzları kuvvetli ve renklendirici olduklarından, adı Yunanca’ da renk anlamına gelen chrome’ den gelmektedir. Yerkabu unun % 0,037 – 0,040’ ını krom tuzları olu turmaktadır. Krom cevheri (kromit),FeCr2O4 (Cr2O3.FeO) minerali halinde (%68 Cr2O3 ve %32 FeO) bulunur.

Tabiatta bu oranda olmayıp de i ik ekillerde bulunur. Fe yerine (Mg), Cr yerine (Al) veya ferrik demir spinel mineral grubunun bir çe idi olup, (Mg, Fe++)O (Cr, Al, Fe+++)2O3 eklindede gösterilebilir. Yo unlu u 4,6 ; sertli i 5,5’ tur. Krom metali PbCrO4 eklinde de bulunur.

Krom cevheri Türkiye’de 1848 yılında Bursa yakınlarında bulundu ve i letilmeyeba landı. Kısa bir süre sonra Türkiye’ nin krom üretimi dünya üretiminin % 60’ ına yükseldi. Türkiye’ de çıkarılan kromun dünya piyasalarında ilgi görmesi nedeniyle yeni yataklar arayan yabancı firmalar Fethiye’ de yeni bir damar ortaya çıkararak i letmeye ba ladılar (1927). 80.000 ton maden elde edildi. Türkiye’ nin krom yataklarının bol fakat 80-100.000 tonluk rezervler halindeoldu u anla ıldı ından, ara tırma alanları geni letilerek MTA enstitüsü tarafından Gulemanyatakları bulundu (1935). Buna paralel olarak ihracat da arttı.

1953’ te Güney Amerika’ da zengin krom cevherinin bulunması fiyatları etkiledi ve üretim aksadı. Ta ki 1957’ de fiyatlarda meydana gelen yükselme krom ihracatımızı artırdı. 1964’ teüretime hız verildi. MTA enstitüsünün sürekli çalı maları sonucu ülkemizde 1200 yerde kromcevheri tesbit edildi. Türkiye’ nin krom rezervlerinin yakla ık olarak 80-100 milyon tonu buldu uve bunun 25 milyon tonunun yüksek, 35 milyon tonunun da dü ük tenörlü oldu u tesbit edildi.

Türkiye’ nin krom üretimi hem devlet hem de özel sektör tarafından yapılır. Üretimdedevletin payı % 25, özel kesimin payı % 75’ tir. 1963’ te Antalya’ da cevher ve konsantre krom tüketen ferro krom tesisi kuruldu. Son yıllarda da Mersin’ de kurulan KROMSAN krom bile iklerifabrikasında da tüm krom kimyasallarının ana çıkı maddesi olan sodyum bikromat (Na2Cr2O7)üretildi. Na2Cr2O7 kozmetik, tekstil boyaları ve tıbbi müstahzarlar ile birçok yerde kullanılır.Kromik asit (CrO3) metal kaplamacılı ında, ah ap koruma, manyetik band, organik kimyasalmaddelerin üretimi ve birçok alanda kullanılır. Ayrıca deri kimyasalları, Tankrom AB-SB-OBserileri de üretilmektedir. Soda ürünlerinde ise; a ır ve hafif soda (Na2CO3); sodyum bikromat vesodyum silikat üretilmektedir.

63

Memleketimizde krom cevherinin yörelere göre da ılımı, kısaca;

- Kayseri : Pınarba ı, Tomarza zuhuru ve yatakları. 135 yatak bulunmu olup 85’ i yarma,50’ si ocak ekline dönü türülmü tür (%11,8 - %50,6 Cr2O3). Rezerv; 56.435 ton görünür, 1.012.745 ton muhtemel. - Konya: Çumra (Sudurköy, Küçükören) yata ı, %35 Cr2O3 , 2.000 ton görünür, 1.000 ton muhtemel rezerv. - Kütahya: l genelinde 100 ton krom zuhuru. %20-54 Cr2O3 , rezerv 16.000 ton. - Malatya: Hekimhan – Bıcır yata ı, %42 Cr2O3. Rezerv 29.760 ton görünür, 140.000 tonmuhtemel. - Mu la: l genelinde 129 yatak ve zuhuru. u anda 3 ocak çalı ıyor, %35 Cr2O3 , rezerv70.000 ton. - Siirt: l genelinde 2 adet zuhur ve terkedilmi 1 ocak var. %26-51 Cr2O3 , rezerv 100 ton görünür, muhtemel rezerv 2728 ton. - Sivas: Yıldızeli, Kangal, Divri i, Hafik, Zara, mranlı, Su ehri yatakları, 250 adet. Bunların 15 kadarı i letilmektedir. %10-48 Cr2O3. Rezerv 2,5-3 milyon ton arası. - Tokat: Ye ilyurt, Artova ilçelerinde 30’ a yakın ocak var. Artovailçesi Salur oca ı %20 Cr2O3 , rezerv 265.000 ton. - Tunceli: Pülümür, Ba deresi yata ı %43 Cr2O3 , rezerv 16.000 ton. - Van: Özalp ilçesi 5 adet krom zuhuru. %38-48 Cr2O3 , rezerv 570 ton görünür. - Bayburt: Co an yata ı %41-42 Cr2O3 , rezerv 18.000 ton. - Adana (Pozantı, Alada ): %5-52 Cr2O3 , Karsantı oca ı. Rezerv 400’ e yakın ocak ve zuhurlarda 213 milyon ton görünür. - Antalya: Hurmalı, Küçükcankurtaran, Akbükü (Koztepe) yatakları, %40-44 Cr2O3 , rezervbilinmiyor, geçmi te 71.450 ton üretim yapılmı . - Balıkesir: Dursunbey, Çakırcaköy, Çatalçam yatakları. %30-46 Cr2O3 , geçmi te 500 ton üretim yapılmı . - Bitlis: l genelinde %39-49 Cr2O3 vardır. Rezerv 4,5-52 ton görünür. - Burdur: Tefenni, Ye ilova %20-50 Cr2O3. - Bursa: Orhaneli sahasında 124, Harmancık sahasında 157 olmak üzere 281 ocak var. %10-40 Cr2O3. halen 10 ocakta üretim yapılmaktadır. Rezerv 5-6 milyon ton. - Denizli: Acıpayam, Efeklidere, Küçükalan, Darıdüzü %35-46 Cr2O3 , rezerv 128 ton. - Elazı : l genelinde 22 adet yatak var. Geçmi te çok üretim yapılmı halen Kapin ve Sari yatakları çalı ıyor. %15-35 Cr2O3 , rezerv 3,5 milyon ton. - Erzincan: Merkez, Refahiye, Ilıç, Kemah, Tercan ve Çayırlı yatakları, %10-54 Cr2O3,rezerv 3,5-4 milyon ton. - Erzurum: Kop yöresi %15,7-56,14 Cr2O3 , rezerv 3,7 milyon ton. - Eski ehir: l genelinde 250 ocak, %20-48 Cr2O3. Halen 5 ocak çalı makta, rezerv 4,07 milyon ton. - Gaziantep: Islahiye, Kartalköy, Sarıkaya, Kalaycık, Çolaklar, Küçükkatranlı,Büyükkatranlı, Çucuk, Alacaköy, Melikanlı. %30-50 Cr2O3 , 18.226 ton görünür, 20.725 ton muhtemel rezerv. Etibanka ait be ayrı sahada ocak. %35-44 Cr2O3 , rezerv 209.000 ton. - Hakkari: l genelinde 2 ocak (biri terkedilmi , %10-20 Cr2O3), ocakta %33-48 Cr2O3 , rezerv 5.830 ton. - Isparta: Sütçüler, Kızıltepe %36-40 Cr2O3 , geçmi yıllarda birkaç bin ton cevher üretilmi .

NOT: TO’ nun “Türkiye’ de Metal Yatakları” kitabından derlenmi tir.

64

KROMun metal olarak kullanımından ziyade, ala ımları ve tuzları (bile ikleri) daha çokkullanılmaktadır. Kromit cevheri metalurjide, refrakter sanayiinde kullanılmaktadır. Kromit, döküm kumu olarak da kullanılır.

Beyaz renkte ve çok sert bir metal olan krom, eskiden aluminotermi metoduna göre elde edilirdi. Bugün ise krom oksidin sıcak sülfürik asitte çözünmesiyle meydana gelen tuzunçözeltisinin elektroliziyle elde edilir. Di er istihsali de kromit minerallerinin elektriksel dirençfırınlarında kok kömürü ile ısıtılmasıdır. Bu durumda bir miktar karbon ile beraber % 35 demir ve % 65 krom içeren, ferrokrom adı verilen bir ala ım meydana gelir. Adi ferrokromda karbon oranı % 10, arıtılmı ferrokromda ise % 1’ den azdır. Bu da krom ayrılmaksızın krom çeli i yapımındakullanılır. Krom oksit yalnız ba ına kok kömürü ile muamele edilecek olursa krom karbürleri meydana gelir.

Metal halindeki krom, anotta yükseltgenerek pasiflendirilebilir. Bu durumda metalinyüzeyinde görülemeyecek kadar ince bir oksit tabakasının olu ması muhtemeldir. Krom, elektriksel gerilim sırasında hidrojenin solunda olmasına ra men, pasiflendirilmi halde iken sulu asitlerdenkolay kolay etkilenmez. Krom, HCl ve H2SO4 de çözünür, fakat pasiflendirildi inden dolayı HNO3

gibi yükseltgen asitlerde çözünmez.

a- Krom Cevheri Sınıflandırılması :

Cevher Cinsi Kimyasal Yapı Kullanım Alanı

Yüksek Kromlu % 46-55 Cr2O3 MetalurjiCr / Fe = 2 / 1

Yüksek Demirli % 40-46 Cr2O3 Kimyasal ve metalurjiCr / Fe = 1,5–2 / 1

Yüksek Aluminyumlu % 33-38 Cr2O3 Refrakter % 22-34 Al2O3

Cr / Fe = 2–2,5 / 1

b- Krom Bile ikleri :

Kromit : FeO.Cr2O3 krom cevheri

Kromalaun : Alumen krom-III-potasyum sülfat (krom apı) KCr(SO4)2.12H2O Mol a ırlı ı 499,43

susuz Mol a ırlı ı 283,24

Kromik : Krom-III-okside tekabül eden asitler için kullanılır.

Kromiklorür : Genel formülü MCrCl6 olan karma ık tuz. (M : tek de erli bir element)

Kromflorid : (+2) CrF2 Mol a ırlı ı 89,99 ye il monokolin kristal, yo unlu u 4,11 (kromiflorür) organik sentezlerde katalizör

(+3) CrF3 Mol a ırlı ı 108,99 rombik ye il kristal, yo unlu u 3,8 boya endüstrisinde

(+4) CrF4 Mol a ırlı ı 128,01 ye il-siyah kristaller, yo unlu u 2,89

Kromel : Terkibinde % 10-20 krom bulunan bir nikel ala ımının ticari adıdır.

65

c- Krom Metalinin Oksitleri :

Kromun ba lıca üç oksidi vardır.

I- Bazik özellik gösteren : Cr-II-oksit CrO ve Cr-III-oksit Cr2O3 (krom ye ili)

II- Asidik özellik gösteren : Cr-IV-oksit kromik asit (krom anhidrit) Sulu H2CrO4

Kromatlar K2CrO4

Bikromatlar K2Cr2O7

Krom-III-tuzları : Kromun bu tuzları Cr-III-oksitten türer.CrCl3 susuz mol a ırlı ı 158,38 CrCl3.6H2O sulu mol a ırlı ı 266,48

(susuz halinde % 32,84 Cr vardır)

d- Krom Tuzları :

Krom kırmızısı : 2PbCrO3.Pb(OH)2 mol a ırlı ı 115,67 Bazik bir tuzdur.

Krom siyahı : Eriochromschwarz T (Na tuzu) (Chromogenschwarz) C20H12N3NaO7S mol a ırlı ı 461,38

ndikatör olarak kullanılır.

Krom-III-sülfat : Cr2(SO4)3.18H2O sulu mol a ırlı ı 716,51 susuz mol a ırlı ı 392,22

(susuz halinde % 26,52 Cr vardır)

Kur un kromat : Krom sarısı(Bleichromat) PbCrO4 mol a ırlı ı 323,22

66

II - a- Dekoratif ve Sert Krom Kaplama Hakkında Genel Bilgiler :

Galvanoteknikte en önemli faktör, kaplanacak malzeme yüzeyinin temizli idir. Parçalarkaplamanın cinsine göre elektrolitlere (bakır, nikel, krom gibi) daldırılmadan önce tabi tutulaca ıi lemler çok mühimdir. Kaplanacak yüzeyin temizli i noksan (yetersiz) ise yapılan tüm çalı malarbo unadır. Malzeme, zaman ve enerji kaybına sebep olunur. Bir kaplama i lemi genel olarak;

1- Polisaj 2- Elektrolitik yolla kaplama olmak üzere iki kısımda incelenebilir.

Temel metale göre polisaj i lemi zamak, pirinç, aluminyum ve demir için farklı özelliklerarzeder. Konumuz krom oldu una göre dekoratif veya sert krom kaplamadan önce yüzeytemizleme i leminde dikkat edilecek hususları belirtmekte yarar vardır.

Krom kaplanacak parçanın (kalıp, silindir, mil, vs.) ekline göre gereken polisajı yapılır.Önce yüzeyindeki polisaj, cila vs. artıkları giderilmelidir. Organik ya lardan olu an kirlilik, alkaliksıcak ya alma banyolarında sabunla tırma yolu ile giderilebilir. Kaplanacak parça, özel firmalarınhazır olarak sattıkları terkiplerden % 5-10 gibi oranda suda eritilerek hazırlanan çözeltiyle, 65-70°C’ de ve 5-15 dakika gibi müddetle temizlemeye tabi tutulur. Burada en etken kimyasallar Na3PO4

– NaOH – Na2CO3’ tır. Keza elektrolitik ya almada da bu maddelerle birlikte bazı ilave tuzlar(emülgatör ve inhibitör) kullanılmaktadır. Dolayısıyla normal hidrojen gazı miktarı, anotta çıkanoksijen gazının iki katı oldu undan temizleme etkisi katotta daha fazladır. Mineral ya larsabunla mazlar, bunlara de i ik uygulama gerekmektedir. Eskiden trikloretilen veya perkloretilenbuhar fazında temizlenirdi. Artık bu solventlerin kullanımı tüm dünyada yasaklandı. Elektrolitik ya alma terkipleri çe itli temel metal tiplerine göre anodik veya katodikolarak uygulanmaktadır. Süre 1-3 dakikadır, normal sıcaklıkta çalı ılır.

Misal olarak, parlak dekoratif krom kaplama i leminde takip edilecek çalı ma sırası öyleolmalıdır :

- Alkalik sıcak ya alma banyosu , 65-70 °C , 5-15 dakika - Su ile yıkama, çalkalama (devamlı akar su) - Elektrolitik ya alma (anodik veya katodik), temel metalin durumuna göre normal

sıcaklıkta, süre 0,5-2 dakika - Su ile yıkama, çalkalama (devamlı akar su) - Nötrleme, % 10 H2SO4 ile - Su ile yıkama, çalkalama (devamlı akar su) - Su ile yıkama, çalkalama

- Siyanürlü bakır kaplama - Ekonomik yıkama

- Su ile yıkama, çalkalama (devamlı akar su) - Su ile yıkama, çalkalama- Nötrleme (% 5-10 H2SO4 ile) - Su ile yıkama, çalkalama (devamlı akar su)

- Parlak nikel kaplama - Ekonomik yıkama

- Su ile yıkama, çalkalama (devamlı akar su) - Parlak dekoratif krom kaplama

- Ekonomik yıkama- Su ile yıkama, çalkalama

- Demineralize sıcak suda 95 °C sealing ve kurutma

67

Sert krom kaplamadan sonra ; gerekiyorsa polisaj i lemleri ve yukarıda dekoratif kromdabelirtilen sırada oldu u gibi bir sıra ile:

- Alkalik sıcak ya alma banyosu, 65-70 °C, 5-15 dakika - Su ile yıkama, çalkalama (devamlı akar su)

- Elektrolitik ya alma (0,5 dakika) - Su ile yıkama, çalkalama (devamlı akar su) - Nötrleme (% 10 H2SO4 ile)- Su ile yıkama, çalkalama

- A ındırma (100-120 gr /lt. CrO3 ihtiva eden) banyosu - Sert krom kaplama

- Ekonomik yıkama- Su ile yıkama, çalkalama (devamlı akar su)

- Demineralize sıcak suda 95 °C sealing ve kurutma

Not: Buradaki a ındırma i lemi sert krom tabakasının yüzeye iyi tutunmasını sa lamakiçindir. Parça burada anoda asılır (ters akım), müddet 30-40 saniyedir.

b- Elektrolitik Kaplamanın Kalitesi Üzerine Etki Eden Faktörler :

Kaliteli, iyi bir elektrolitik kaplama için banyo terkibi ve cinsi, elektrolitte kullanılanparlatıcı, parlak ta ıyıcı ve nemlendirici, stabilizatör gibi adlarla üretici veya mümessil (temsilci)firmalar aracılı ıyla satılan kimyasallar da çok önemlidir. Bu maddelerin seçimi ve kullanımı çok iyi yapılmalıdır. Kullanılan kimyasalların men ei de çok mühimdir. Bir Degussa siyanürü (NaCNveya KCN) ile Uzakdo u malı asla kıyaslanamaz. Ayrıca elektroliti (bakır-nikel-krom) hazırlarkenkullanılacak su da çok önem arzeder. Sertli i çok yüksek olan kuyu ve artezyen suları aslakullanılmamalıdır. En iyisi deiyonize su kullanmaktır.

1- Akım yo unlu u : Galvanoteknikte akım iddetinin yerine elektrodların birimyüzeyine isabet eden akım iddeti alınır. Buna Akım yo unlu u denir. Birim yüzeyi [dm²] dir.

d = i [amper] / S [dm²] = . . . [A /dm²] ile gösterilir.

Akım yo unlu undaki artı ının kaplamanın yapısı bakımından birbirine zıt iki etkisivardır : Akım yo unlu u artınca kristallerin olu ma hızı artar ve kaplama ince yapılı olur. Fakat akım yo unlu u daha da artınca katot dolayında de arj olan metal iyonları çözelti içinden gelenlerleyeterince kar ılanamadı ından katotta bir fakirle me meydana gelir. Bunun sonucu kaplamahomojen olmaz ve kalite bozulur, siyah ve süngerimsi kaplamalara yol açar. Katotta fazla hidrojen gazı çıkı ı, akım yo unlu unun artmı oldu unun i aretidir.

2- Konsantrasyon ve karı tırma : Kaplamanın yapısı üzerinde konsantrasyonun etkisi büyüktür. Kristallerin olu um hızı büyük olaca ından ince yapılı ve temel metale iyice yapı ık,sa lam bir kaplama elde edilir. Katottaki yerel fakirle meyi kar ılamak amacıyla banyodaki kaplanacak malzemeye hareket verilmelidir. Ayrıca banyonun belli periyotlarda filtre edilmesi çok faydalıdır. Bazı özel banyolar da devamlı filtrasyona tabi tutulur. Bazı banyolarda da elektrolite dü ük basınçla hava tatbik edilerek elektrolitin hareketi sa lanır. Burada dipteki tortuların devamlısirkülasyondan etkilenerek kaplanacak parçaların üzerine yapı ma ihtimali vardır.

3- Sıcaklık (temperatür) : Sıcaklı ın iki kar ıt etkisi vardır. Bir taraftan difüzyonu artırdı ından kristallerin olu um hızı artar ve böylece küçük kristalli yapılar elde edilir. Fakat di ertaraftan katot polarizasyonunu azaltır ve böylece büyük kristallerin olu umuna ve bunlarınbüyümesine neden olur. Ayrıca hidrojen a ırı gerilimi de azalaca ından hidrojen çıkı ı kolayla acakve kaplama süngerimsi yapıda olacaktır.

Her banyonun belli çalı ma sıcaklı ı vardır. Kimyasal ürünleri satan firmaların verdikleri terkip ve çalı ma talimatları do rultusunda hepsi belirlenmi tir.

68

4- Temel metalin ve elektrolitin tabiatı : Kaplamanın kalitesi üzerinde temel metalinetkisi büyüktür. Özellikle zamak döküm parçaların kaplaması çok itina ve dikkat ister. Dökümün kalitesi ve terkibi çok önemlidir. Zamak dökümünde “yolluk” tabir edilen parçaların ziyanolmaması için orjinal zamaka katılma oranı fazla tutulursa, hele so uk, itinasız bir döküm ya da enjeksiyon yapıldı ında, zaten poröz bir yapıya sahip olan parçada bu porözlük daha da artar. Kaplama sonucunda kabarcıklar (kabarmalar) olu ur. Bu kaplamanın kötü olu undan de il, temelmetalin bozuk olu undandır (Otomobillerin zamak kapı kollarında görülen kabarmalarda oldu ugibi). Elektrolitlerin tabiatına gelince, kompleks tuzların elektroliziyle elde edilen kaplamaların,normal tuzlarla elde edilenlerden daha üstün oldu u uzun zamandan beri bilinen bir gerçektir.Özellikle kadmiyum, çinko, bakır, altın ve gümü kaplamalarında bu metallerin çifte tuzlarınıeritmek suretiyle “elektrolitler” hazırlanır. Çifte tuzlarda metallerin ayrı ması iki kademede olur.

Potasyum – gümü – siyanür kompleks tuzunun ayrı ması : Az olmakla beraber ikinci iyonla ma sonucu katot dolayında az miktarda Ag+ iyonları bulunur. Bunlar K+ iyonlarına nazaran tercihan de arj olurlar. Siyanür banyolarında altın, bakır, çinko ve kadmiyumun ayrılması da aynıekilde olur

Kompleks tuzların elektrolizi ile, basit tuzların elektrolizine göre katot polarizasyonu daha fazla olur. Yani daha fazla potansiyel uygulanır ve bu da taneciklerin kristal yapılarının iyi kalitedeolmasını sa lar. Bir ba ka önemli nokta da; hidroliz sonucunda kolloidal cisimler meydanagelmesidir ki, bunun sonucunda kaliteli kaplamalar elde edilir.

Kolloidlerin etkisi, banyolara ilave edilen parlatıcı, parlak ta ıyıcı ve iletkenlik katkımaddelerinin cinsleri, banyolara katılı biçim ve miktarlarıyla da önem kazanır. Bu maddelerden bir veya birkaçının a ırısı zararlı olabilir. Az katılırsa da görevini yapmaz. Bu maddelerin ço u kolloid veya redüktördür, ço u da yüzey aktif (tansioaktif) maddelerdir. Bunlar kristal zerreleri üzerindeabsorblanıp, büyümelerini önlerler. Böylece ince taneli kristal yapılar elde edilir. Banyolara katılmadan önce gereken miktarda, bazıları 3-4 misli suda eritilerek katılırlar, bazıları da verilen çalı ma talimatlarında belirtildi i gibi direkt olarak katılırlar.

5- pH ’ın etkisi : Elektrolitler ya asidik (nikel, asitli bakır, asitli çinko ve asitli kalay),ya da alkalik karakterde; alkalik-siyanürlü ve alkalik-siyanürsüz (çinko, kadmiyum, sarı – “pirinç”,altın ve gümü ) hazırlanırlar.

Elektrolitlerin belirtilen pH de erlerinin altında veya üstünde olması kaplama kalitesiniderhal etkileyecek ve bozacaktır. Sürekli kaplamalarda, yukarda izah edildi i gibi (dekoratif kromhattında) ara yıkamalar alkali banyolardan asit kaplamalara geçerken nötrleme vs. gibi pH de erinietkileyecek faktörlere çok dikkat edilmelidir. Bilhassa nikel banyolarında, pH ayarını yaparken asla NaOH ve HCl kullanılmamalıdır.

6- Da ılma gücü (kaplama gücü) : Elektrolitik kaplamada, kaplamanın sadece görünümünün ve özelliklerinin istenen ekilde olması yeterli de ildir. Aynı zamanda kaplamanın,malzemenin tüm yüzeyinde aynı kalınlıkta olması da gereklidir. Ekonomik bakımdan kaplamanınminimum kalınlıkta olması istenir. Düzgün olmayan, dekoratif amaçlı ekillendirilmi bir malzemeüzerinde oldukça düzgün bir kaplama elde edilmesi için çözeltinin (elektrolitin) gösterdi iözelli e “da ılma gücü” (thoowing power) denir. Bu anlam “kaplama gücü” (covering power) terimiyle daha iyi mana kazanır.

Da ılma gücü son yıllarda kaplama da ılımının, yani ekillendirilmi e yanın çe itlikısımlarındaki kaplama kalınlı ının bir ölçüsü olarak kullanılmaya ba lamı tır. Bu iki deyimpratikte sıkı sıkıya birbirine ba lıdır. Düzgün olmayan, dekoratif bir parça kaplanmak istenildi inde, anoda daha yakın olan kısımlar daha uzaktakilere göre daha kalın bir tabaka ile kaplanırlar. Zira Ohm Kanunu’ na göre; yakın olan noktalar arasında direnç daha azdır. Anoda yakın olan bir nokta öteki noktalara göre daha yüksek bir akım yo unlu una tabi tutuldu unda, bir süre sonra bu nokta metalik iyon bakımından fakirle mi olur ve polarizasyon kendini gösterir, kar ıt bir e.m.k. (elektromotor kuvveti) meydana gelir ki bu, dü ünülen nokta ile anot arasındaelektrolit direncinin artmasına kar ılıktır. Bunun sonucu olarak, anoda uzak olan nokta hesabın

69

gösterdi inden daha büyük bir akım alır ve böylece kaplama gücü artar. E er polarizasyon meydanagelmemi olsa, anoda yakın noktalar daha yakla mı olaca ından kaplama saçaklı olur.

Çözelti iletkenli inin fazlalı ı sonucunda polarizasyon fazladır.o halde, iletkenli i fazla olan elektrolitlerde kaplama gücü fazladır. Sıcaklık artı ı iletkenli i artırırsa da, polarizasyonu daha fazla artıraca ından kaplama gücünü azaltmı olur. Kaplama kalınlı ı mikron [µ] olarak, parçanınbanyoda kalma (kaplama) süresi [dakika] ve akım yo unlu u [A /dm²] ile ilgilidir.

c- ANOT’ lar Hakkında Genel Bilgiler :

En basit tarifiyle ANOT galvanoteknikte, elektrik devresinin bir kısmı olarak elektrolitikkaplama kabına (banyoya) konuldu unda cereyanın (do ru akımın) geçmesine ve metal tortusunun (kaplama) katotta yerle mesine izin veren bir metaldir.

Anodun gerçek önemi a a ıda özetlenen anot reaksiyonlarına ba lıdır : - Metal erimesi : Elektrolitte eksilen (fakirle en) metali tamamlar.- Oksijen çıkması : Anot tesir derecesinin ba lıca kayna ıdır.- Oksidatif reaksiyonlar : Anodun veya çözelti olarak metal iyonlarının reaksiyonları.Anot malzemesi seçilirken en önemli husus, anodun istenildi i ekilde imali için uygun

olması ve en uygun elektrik ba lantı düzenlerinin imali için elveri li olmasıdır.Anotlar “eriyen” (Cu, Ni, Zn, Sn gibi) veya “erimeyen” (% 7 Sn + % 93 Pb : kur un,

platin ve paslanmaz) olmak üzere iki tiptir. Erimeyen anotlara “çözünmeyen” adı verilir. Çözünen anotlarda, elektrolitteki metal

iyonları sürekli olarak anot çözünmesiyle sabit kalır. Erimeyen anotların fonksiyonları ekseriya sınırlıdır. Fiziksel özellikleri iyi bir elektriksel iletkenlik, güç ve ekillendirme kabiliyeti ihtiva etmelidir.

Korozyona kar ı dayanıklılık da önemlidir. Zira elektrolitik i lem esnasında erimemelidir.Aynı zamanda, çalı madı ında da sabit olmalıdır.

En iyi çözünmeyen anot “platin”dir. Saf platin pahalı oldu undan, platine edilmi titan içeren ala ımı kullanılmaktadır. “Titan”ın kendisi de uygundur fakat, Pt anot kullanılması aksiyon potansiyelini 1,5 V daha azaltır. Paslanmaz çelik de bazı özel durumlarda anodik oksidasyonlarda katot olarak kullanılmaktadır.

Krom kaplamada kullanılan kur un ve kur un ala ımları :Kur un ve kur un ala ımlarının anodik hareket tarzı, kur unlu akümülatörlerde büyük bir

önem ve dikkat kazanmı tır. Burada elektrolit de i mez bir ekilde “sülfürik asit” (H2SO4)’ tir.Burada enteresan olan, muhtelif kur un oksitlerinin morfolojisi, stabilitesi ve kineti idir. Burbank,anodik filmlerde oksit, hidroksit ve sülfat serisi ve bilahare ölçülen korozyon oranlarının filmte ekkülüne uygun olabilece ini (pH < 5) tesbit etmi tir.

Asit çözeltilerde oksit te ekkülünün mekanizması basit ve direkttir.

Pb Pb ++ + 2 Pb ++ + 2 H2O PbO2 +4 H + + 2

Hemen hemen nötr olan çözeltilerde PbO’ nun bir mamul olarak te ekkülü mümkündür.PbO yüksek elektriksel dayanıklılı a haiz bir oksittir, çatlayabildi i gibi, sülfürik asidin içerisindeeriyebilir, dolayısıyla bu durum arzu edilmemektedir.

Birçok konsantre (deri ik) asitlerde peroksit filmi gayri sabit olmaktadır. % 30’ luk H2SO4

çözeltisinde ;

PbO2 + 2H2SO4 Pb(SO4)2 + 2 H2O

reaksiyon PbO’ dan geçmektedir. öyle ki; PbO de i tirilmez bir hale getirmektedir.

70

Pb + PbO2 2PbO PbO + H2CrO4 PbCrO4 + H2O

Önceden okside edilmi kahverengi peroksitle kaplı kur un anottaki sarı kur un-kromatgörünü ü bozukluk ifade eder.

Krom için, peroksitle kaplı kur un anot elektro çökeltisi sabit kalır, erimez, dü ükelektriksel bir dayanıklılı ı haizdir ve (+3) de erlikli kromu (+6) de erlikli kroma okside eder.

Cr +++ + 4 H2O CrO4 = + 8 H + + 3

Saf kimyasal kur un pek az kullanılır. Zira kromik asit te ekkülünde çok süratle a ınır,mesamatlı poröz bir yapıya dönü ür. % 7 Sn içeren ala ımın korozyon dayanıklılı ı fazladır. Hatta% 0,2 gümü kullanılması tavsiye ediliyorsa da, maliyeti artırdı ından kullanılmamaktadır. Krom banyolarında kullanılan anotların yüzeyindeki istenmeyen film tabakasınıntemizlenmesi için % 10 HCl + % 10 NaCl içeren bir çözeltide tel fırça tatbiki gerekir. Temizlemeyiyapan ki inin koruyucu gözlük ve eldiven takması zorunludur. Di er bir yöntem de 90 gr /lt senyet tuzu + 90 gr /lt NaOH içeren bir çözeltide bir gece tutmak ve bilahare tel fırça ile temizlemektir.

71

III - a- Dekoratif ve Sert Krom Kaplamada Kullanılan Kimyasallar :

Kromik asit (krom-VI-oksit) : CrO3 Mol a ırlı ı 100,01 % 52 metalik Cr içerir. 1 gr. metalik Cr 1,92 gr. tuzda bulunur.

Krom-III-oksit : Cr2O3 Mol a ırlı ı 152,02 % 68 metalik Cr içerir. 1 gr. metalik Cr 1,46 gr. tuzda bulunur.

Sülfürik asit : H2SO4 Mol a ırlı ı 98,08 , yo unlu u 1,84 ve 66 °Bé berrak olmalıdır.NOT : Krom banyoları için p.a. Merck veya Riedel kullanılmalıdır.

KATAL ST-KS (toz) : Faydalanılabilen akım verimini ve takriben kaplama hızınıFlorür ihtiva eden üçlü % 50-60 artıran üçlü bir komponenttir. Kaplama hızı dakikada komponent % 100 aktif 1-1,2 mikrondur.

Kullanım oranı ilk hazırlama ve takviyelerde kromik asidin %3’ü oranındadır.

GAZ KES C (sıvı) : % 25 aktif madde içeren gaz kesici, termik ve kimyasal stabilite ileKrom banyosu çalı ırken yüzeyde bir köpük tabakası olu turarak öncelikle hijyenikkoruyu-olu an CrO3 partiküllerinin culuk sa lar. Kullanılmadı ı takdirde burun iç mukozasındageçme-havaya yayılmasını önlemek yen yaralar olu ur. Burun nezleli gibi devamlı akar ve burun kemi i-için kullanılır. ni eritir. Bilahare akut derecede, solunum yolu ile ci erlere ula ır.

Bütün bu olumsuzlukları gideren sıvı gaz kesicinin bir önemlifaydası da kaplama sürecinde reaksiyonda olu an CrO3

partiküllerinin havaya karı masını önlemektir. Kullanılmamasıdurumunda, çalı ma ortamında tavan ve duvarlar sarıya boyanırve civarındaki makine aksamı, aparat ve aletler CrO3 etkisiylekorozyona u rar.

Baryum Karbonat : BaCO3 Mol a ırlı ı 197,37 Çok zehirli beyaz bir tozdur. (MAK = 0,72 mg /m³ havada) Kullanımında burun maskesi takılmalıdır. Banyoda olu an fazla H2SO4’i çökertmek için kullanılır. 1 gr. fazla H2SO4’i çökertmekiçin 2 gr. BaCO3’e ihtiyaç vardır.

H2SO4 + BaCO3 BaSO4 + H2O + CO2 98 + 197,36 233,36 + 18 + 44 295,36 = 295,36

ANOT : Elektrolitik dekoratif ve sert krom kaplamada çözünmeyenkur un anot (yukarıda da izah edildi i gibi) kullanılır. Terkibi % 7 Sn + % 93 Pb olmalıdır. Anodun geni li i 6 – 10 cm. kalınlı ı 10 – 12 mm.dir. Mil vs. için özel spiral anotlar (kaplanacak parçalara göre) hazırlanmalıdır.

72

b- Banyo Terkipleri :

Dekoratif ve sert krom kaplama için çok ve çe itli banyo terkipleri vardır. En uygun krom kaplama terkipleri a a ıda mukayeseli olarak verilmi tir.

Dekoratif krom banyosu çalı an bir i yerinde kendi i i için sert krom yapmasıgerekti inde, aynı banyoda kendi (kalıp vs.) parçasını sert krom kaplayabilir. Her iki banyoda terkip aynıdır. Kaplamanın yapıldı ı banyo sıcaklı ı ve akım yo unlu u de i iktir.

Terkipler : Dekoratif Krom Sert Krom

Sıcaklık 38 – 42 °C 55 – 60 °C

Akım yo unlu u 8 – 2 A /dm² 20 – 40 A /dm²

Faydalanılabilen akım oranı % 7 – 10 % 7 – 10

H2SO4 /CrO3 oranı 1 /100 1 /100

Bu tabloda gösterilen de erler katalizör (Katalist-KS) ihtiva etmeyen banyolar içindir. Bilhassa sert kromda akım verimini ve kaplama hızını artırmak için Katalist-KS mutlakakullanılmalıdır. Zira faydalanılabilen akım verimini % 7-10’ lardan % 27-28’ e kadar çıkarır. Ba kabir deyimle daha az elektrik parası ödersiniz. kincisi ve en önemlisi kaplama hızında dakikada 1-1,2 mikron’a ula ırsınız. 20 mikronluk bir kaplamaya 20 dakikada ula ırsınız. Katalistli banyolardasülfürik asidin kromik aside oranı % 0,5’ tir.

Katalist-KS gerek banyonun yeni kurulu unda, gerekse takviyelerde olsun daima katılacakkromik asidin % 3’ ü oranında olmalıdır ve katalist, kromik asitle birlikte eritilmelidir. Takviyelerdede kromik asit ve katalist kendi banyo suyunda (elektrolitte) küçük porsiyonlar halinde eritilmelidir.

Verimli, sa lıklı ve sürekli bir çalı ma için :1- Krom banyo analizinde kromik asit ve sülfürik asit analizi haftada bir defa mutlaka

yapılmalıdır. 2-3 vardiyalı çalı an yerlerde haftada iki kez yapılmalıdır. 2- (+3) de erlikli krom ve Fe ++ analizi ayda bir kez yapılmalıdır. Analizlerin °Bauméile kontrolü do ru de ildir.

Banyo Terkipleri (Mukayeseli Tablo) : Eski (klasik) metod deal krom banyo terkibi

Katalistsiz dekorarif Katalistli dekoratif Katalistli sert krom kaplama krom kaplama krom kaplama

Kromik asit 280 – 320 gr /lt 280 – 320 gr /lt 300 gr /lt

Sülfürik asit 2,8 – 3,0 gr /lt 1,4 – 1,6 gr /lt 1,5 gr /lt

H2SO4 /CrO3 oranı 1 /100 % 0,5 % 0,5

Katalist-KS yok % 3 % 3

Sıcaklık 38 – 42 °C 38 – 42 °C 55 – 60 °C

Akım yo unlu u 8 – 10 A /dm² 10 – 20 A /dm² 55 – 60 A /dm²

Faydalanılabilen % 7 – 10 % 27 – 28 % 27 – 28 akım oranı

Elektrolitik krom kaplamada, yukarıda da belirtildi i gibi % 7 Sn + % 93 Pb ihtiva eden, çözünmeyen anot kullanılmalıdır. Krom kaplamacılı ında çözünmeyen anot kullanıldı ından, burada analizin önemi daha da artmaktadır. Eriyen anotlarda çözeltide (elektrolitte) fakirle en metal iyonları anodun çözünmesisayesinde sabit kalır.

73

Anot yüzeyi daima katot yüzeyinden büyük olmalıdır. Bir de kaplanacak parçanın ekliçok mühimdir. Çok keskin ve sivri uçlarda akım yo unlu u çok fazla olaca ından, böyle parçalarınkaplaması mat ve pürüzlü olur.

Anotların üzeri kur un kromat ve krom kromat ile örtüldü ünden, çelik tel fırçalar ile sıksık temizlenmelidir. Mil gibi silindirik parçalarda helezon (spiral) anotlar kullanılması fayda sa lar,aksi halde eliptik bir kaplama olu ur. Spiral anotlar veya silindirik banyo kazanlarında bu hata nisbeten giderilmi olur. Yani, anodu gören yüzeylerde daha kalın kaplama, görmeyen yüzeylerdeince ve dolayısıyla eliptik bir kaplama olu ur.

c- Krom Kaplamada Anot ve Katotta Olu an Kimyasal Reaksiyonlar :

ANOTta iki reaksiyon (tepkime) olu ur :

4 OH - — 2 é O2 (gaz) + H2O1-

2- Cr +++ + 4 H2O — 5 é H2CrO4 + 6 H +

Birinci reaksiyonda O2 gazı çıkar. kinci reaksiyonda (+3) de erlikli krom tuzundan H2CrO4 te ekkül eder.

KATOTta üç reaksiyon olu ur :

1- H+ iyonu elektron (é) alır ve gaz haline geçer.

2 H + + 2 é H2 (gaz)

2- Kromik asitten metalik krom ayrı ması vuku bulur.

H2CrO4 + 6 H + + 6 é Cr ° + 4 H2O

3- (+6) de erlikli krom tuzu tarafından (+3) de erlikli krom tuzuna redüklenir.

H2CrO4 + 6 H + + 3 é Cr +++ + 4 H2O

Bu redükleme olayı sülfürikasit ile yabancı asitler, veya onların karı ımlarıylaKatalist (katalizör) yardımıyla olu ur.

74

IV - Krom Kaplamada Dikkat Edilecek Hususlar :

a- Sıcaklık (Temperatür) :

Sıcaklık otomatik ayarlayıcı ile (termostat) sabit tutulabilir. Aynı zamanda elektrotlardakikuvvetli gaz çıkı ı [anotta oksijen ve katotta hidrojen gazları] elektrolitin sıcaklı ının sabit kalmasında çok az da olsa yardım eder. Hafta ba larında i e ba larken krom banyolarına uygun, temiz bir sac plaka asılıp banyo 1-2 saat bo ta çalı tırılmalıdır. Kaplanacak malzemelerin askılara takılması, çıkarılması, kontakt yerlerinin ve baralarıntemizli ine çok dikkat edilmelidir. Krom kaplanmı askıların temizlenmesi de arttır. Banyo sıcaklı ından dolayı zamanla elektrolitin suyu kısmen buharla ır, seviye dü er. Bu durumda krom’u takip eden ekonomik yıkama banyosundan, krom banyosuna eksilen miktar kadar su katılmalıdır. Yukarıda belirtilen analiz periyotlarına çok dikkat edilmelidir. Devamlı bir rapor halinde not edilmelidir. Keza banyoya katılan kimyasalların sarf miktar ve periyotları da kaydedilmelidir.Maliyeti kontrol açısından faydalıdır. Anotların temizli ine dikkat edilmeli ve % 10’ luk sülfürik asitli çözeltide tel fırçalarlatemizlenmelidir. Temizleyicinin eldiven ve gözlük kullanması arttır. Kaplamada bozuk çıkanparçalar % 10-15’ lik NaOH çözeltisinde 4-6 V’ ta anodik olarak sökülmeli (katot, sac plaka) ve gerekiyorsa tekrar polisajı yapılarak kaplanmalıdır.

b- Katalist KS – Önemi ve Fonksiyonu :

Katalist (katalizör) terimi, termodinamik bakımından mümkün olan fakat çok yava olarak yürüyen kimyasal reaksiyonları hızlandıran maddeleri tanımlar. Bunlar ya reaksiyon temin eden atom veya moleküllerin birbirleriyle çarpı ma sayısını artırırlar, veya bu reaksiyona engel olan bazıara reaksiyonları bertaraf ederler. Kısacası reaksiyonu hızlandırırlar.

Krom kaplamada katalist katılmasından dolayı kaplama gözle görülemeyen (mikroçatlaklı) bir yapıya sahip olur. Böyle mikro çatlaklılık, bir kaplamada bir noktada olu abilecekkorozyonun sathın her tarafına yayılmasını önler. Yani korozyon yüzeye da ılmaz, o noktada kalır.Katalist-KS, katılacak kromik asidin % 3’ ü kadar olmalıdır.

Katalist-KS’ nin önemini içeren a a ıdaki resimler sert krom kaplamada parçalarınmikroskopla büyütülmü haliyle çok net olarak gözler önüne serilmektedir.

Resim 1a : Hiç i lem görmemi yüzey(büyütme 100 misli)

75

Resim 1b : Hiç i lem görmemi yüzey(büyütme 400 misli)

Resim 2 : Katalist-KS ilave edilmi ,mikroçatlaklı krom kaplı yüzey(büyütme 100 misli) Uygulama : 50 °C’ de 50 A /dm² Süre 20 dakika Kaplama kalınlı ı 21-23 mikron

Resim 3 : Katalist-KS ilave edilmi ,mikroçatlaklı krom kaplı yüzey(büyütme 200 misli) Uygulama : 50 °C’ de 50 A /dm² Süre 20 dakika Kaplama kalınlı ı 20-22 mikron

Resim 4 : Krom kaplanmı ve ta lanmıyüzeyin görünü ü (büyütme 400 misli)

76

Resim 5 : Krom kaplanmı ve ta lanmıyüzeyin Resim 2’ deki uygulamadansonra, 2 yıl sonundaki hali. 4-5 noktada olu an korozyon belirtilerigörülmektedir.

yonların hızları : Elektrolitteki iyonların elektrik alanında belirli bir hızları vardır. Bu hız elektrotlar arasındaki gerilim farkına, iyonların yüküne, kütlelerine, ve beraberce sürüklendikleri su dipollerinden meydana gelmi hidrat zarflarının büyüklü üne ve bundan ba ka sıcaklı a ba lıdır.Bu hız 0,00001 – 0,01 [A /(sn.V)] [amper /(saniye . volt)] büyüklü ündedir.

c- Krom Gaz Kesici – Önemi ve Fonksiyonu :

Krom gaz kesici toz veya sıvı olarak % 25 aktif madde içerir. Gaz kesicinin en önemliözelli i; banyo çalı ırken (kaplama yapılırken) banyo yüzeyinde devamlı bir köpük tabakasıolu turmasıdır. te bu kalıcı köpük tabakası, kimyasal reaksiyon esnasında meydana gelen kromikasit (CrO3) zerreciklerinin (partiküllerinin) dı ortama, çalı ma mahaline yayılmasını önler.

Gaz kesicinin önemi çok büyüktür. Öncelikle hijyenik yönden (sa lık açısından) öyle ki,kromik asit partikülleri önce burun mukozasına nüfuz eder, orada geçmeyen yaralar olu turur ve burun kemi ini eritir. Burun nezleli gibi devamlı akar. Genizde yanmalar olur, senelerce solunumlaakci ere kadar ula ır ve çok kötü sonuçlar do urur. Mideye intikalinde ise ülsere neden oldu utesbit edilmi tir.

kincisi de, ortama yayılan CrO3 zerrecikleri çalı ma mahalinin tavan ve duvarlarınıtamamen sarıya boyar. Ayrıca çalı ma ortamındaki metalik e ya ve aparatların korozyona u ramasına neden olur.

Gaz kesicinin aktivitesinin yüksek olu u büyük bir avantajdır. Zira katılacak 50-60 ml. (1 tonluk banyo için) uzun bir süre kalıcı köpük sa lar, köpük azalınca tekrar katılır. Krom banyo yüzeylerinde CrO3 zerreciklerine engel olmak için kullanılan kalitesiz plastik toplar kromik asidin kuvvetli etkilemesiyle parçalanmakta, banyo içerisinde yüzmekte ve en kötüsü anodun yüzeyine yapı maktadır. Plastik kürecikler avantaj de il dezavantajdır. Yandan emi li krom banyolarındakullanılan gaz kesici emilip gider ve ziyan olur.

Kromik asit partiküllerinin ortamdaki tehlikelilik durumu MAK : 0,1 mg /m³’tür.

77

d- Krom Banyoları le lgili Faydalı Akım ve Ayrı ma Hızı Cetveli :

A- Parlak krom banyoları için : 400 gr/lt Kromik asit + 4 gr/lt Sülfürik asit

Sıcaklık : 40 °C Akım yo unlu u [A /dm²] 8 12 16 24 32Faydalı akım % 7,1 9,8 12 15,3 17,8Ayrı an gr. saatte 0,18369 0,38032 0,62093 1,18752 1,84209Ayrı an gr. dakikada 0,00306 0,00634 0,01035 0,01979 0,03071Mikron kalınlık saatte 2,66217 5,51188 8,99899 17,2105 26,6970Mikron kalınlık dakikada 0,04437 0,09186 0,14998 0,28684 0,44494Gram /Amp.saat 0,02296 0,03169 0,03881 0,04948 0,57565Gram /Amp.dakika 0,00038 0,00053 0,00065 0,00082 0,00096

Sıcaklık : 45 °C Akım yo unlu u [A /dm²] 12 16 24 32 48Faydalı akım % 9 10,3 13,4 15,5 18,3Ayrı an gr. saatte 0,34927 0,53296 1,04005 1,60406 2,84075Ayrı an gr. dakikada 0,00582 0,00888 0,01733 0,02673 0,04735Mikron kalınlık saatte 5,06188 7,72405 15,0733 23,2472 41,1703Mikron kalınlık dakikada 0,08436 0,12873 0,25116 0,38745 0,68617Gram /Amp.saat 0,02911 0,03333 0,04334 0,05013 0,05918Gram /Amp.dakika 0,00049 0,00055 0,00072 0,00084 0,00099

B- Sert krom banyoları için : 250 gr/lt Kromik asit + 2,5 gr/lt Sülfürik asit

Sıcaklık : 50 °C Akım yo unlu u [A /dm²] 16 24 38 48 62Faydalı akım % 12,8 15,4 17,9 18,8 20,1Ayrı an gr. saatte 0,66232 1,19529 2,19977 2,91836 4,03021Ayrı an gr. dakikada 0,01104 0,01992 0,03666 0,04864 0,06717Mikron kalınlık saatte 9,59888 17,3265 31,8807 42,2951 58,4088Mikron kalınlık dakikada 0,15998 0,28878 0,53135 0,70492 0,97348Gram /Amp.saat 0,04140 0,04980 0,05789 0,06080 0,06500Gram /Amp.dakika 0,00070 0,00083 0,00096 0,00101 0,00108

Sıcaklık : 55 °C Akım yo unlu u [A /dm²] 16 24 38 48 62Faydalı akım % 10,4 14,2 17,0 17,5 19,1Ayrı an gr. saatte 0,53814 1,10215 2,08916 2,71656 3,82970Ayrı an gr. dakikada 0,00897 0,01837 0,03482 0,04528 0,06383Mikron kalınlık saatte 7,79910 15,9731 31,2777 39,3704 55,5029Mikron kalınlık dakikada 0,12998 0,26622 0,52130 0,65617 0,92505Gram /Amp.saat 0,03363 0,04592 0,05498 0,05660 0,06177Gram /Amp.dakika 0,00056 0,00077 0,00092 0,00094 0,00103

Not : Bu tablodaki de erler normal kromik asit + sülfürik asitli banyolar içindir.Katalist-KS kullanıldı ında akım verimi % 27-28’ lere ula makta ve kaplama hızı dakikada 1-1,2 mikrona eri mektedir.

78

30 A /dm² ve 45 °C’ de 50 A /dm² ve 50 °C’ de

Kaplama Müddeti Katalist’siz Katalist’siz Katalist’li

60 dakika 21,6 mikron 41,0 mikron 65,6 mikron



79

V - Dekoratif ve Sert Krom Banyolarında Vuku Bulan Kaplama Hataları, Sebepleri ve Hataların Giderilmesi :

a- Dekoratif (parlak) krom banyoları için :Görülen Hata Muhtemel Sebebi Hatanın Giderilmesi

Parçada kaplama yok 1- Parça yeterince temizlenmemi tir (ya lıve oksitli olabilir).2- Kaplama uygun metal için de ildir.3- Katalist çok az veya hiç yoktur. Keza asithiç yoktur.

1- Parçanın yüzeyi çok iyi temizlenmeli,nötrleme ve yıkamalara itina edilmelidir.Sıcak alkali ve elektrikli ya alma banyolarıkontrol edilmelidir.2- Kaplanacak metal uygun seçilmelidir.(Çinko, pirinç vs. krom öncesi ara bir nikelkaplaması yapılmalıdır.)3- Dikkatli bir banyo analizi yaparak, asit miktarı ve yabancı asit (katalist) kontroledilmelidir.

Kaplama parça üze-rindetutunmuyor, so-yuluyorveya zor kap-lama

Elektrolitte metal miktarı çok azdır. Analize göre metal miktarını artırmak içinCrO3 katılmalıdır.

Parça yüzeyinde krom-lakaplanmamı kısım-largörülmektedir.

1- Her iki ya alma banyosunda dikkatletemizlenmeli, bol su ile yıkanmalı, parçahavada bekletilmeme-lidir.2- Kaplama sırasında akım kesilmi se veya arada bir parça kontrol amacı ile banyodançıkarılıp tekrar banyoya sokulursa.

1- Temizlemelere ve ara yıkamalara çokitina edilmelidir.2- Banyodan sık sık çıkarılıp kontroledilmemelidir.

Kaplama zayıf, renkligökku a ı rengindenüanslar olu uyor

1- Asit veya yabancı asit (katalist) ya hiçyok veya çok azdır.2- Temel metal uygun de ildir.

1- Analiz yaparak asit ilave edilmeli vekatalist katılmalıdır.2- Kaplanacak metali uygun seçip, ara nikelkaplama yapılmalıdır.

Kaplama çok yavacereyan ediyor

1- Banyo kesafeti ya çok yüksek veyadü üktür.2- Banyo sıcaklı ı çok yüksektir.3- Banyoda asit miktarı çok yüksektir.4- Akım yo unlu u çok dü ük, askı tellerikesiti küçük veya kontakt yerleritemassızlı ı nedeniyle yeterince akımgeçmemektedir.

1- Banyoyu analiz de erine göre idealde erine ayarlamalıdır.2- Banyo sıcaklı ı 38 – 42 °C arasında sabittutulmalıdır.3- Analize göre asit miktarını ayarla-malı,fazlası BaCO3 ile çökertilmelidir.4- Askı telleri kalınla tırılmalı, üzerinde olu an krom sökülmelidir. Kontakt yer-leri iyice zımparalanıp temizlenmelidir.

Mat kaplama ve koyu(mat) lekeler olu uyor

1- Banyo sıcaklı ı çok dü üktür.2- Akım yo unlu u çok yüksektir.3- Kaplama yapılırken akım kesilmesi vukubulmaktadır.4- Ara (nikel) kaplamadan sonra parça çokbekletilmi tir.5- Banyoda fazla H2SO4 vardır.6- Elektrolit, demir ile kirlenmi tir.

1- Banyo sıcaklı ı 38 – 42 °C arasında sabittutulmalıdır.2- Anot /Katot oranına dikkat edilmeli,akım yo unlu u dü ürülmelidir.3- Nikel ara tabakasını ince yapmamalı ve hemen sonra kroma bekletilmedensokulmalıdır.4- Banyo analizi yapılarak fazla asit BaCO3

ile çökertmelidir.5- Metalik demir kirlili i analizle kontroledilip, banyo seyreltilmelidir.

Kaplama süt beyaz-lı ında olu makta

1- Banyo sıcaklı ı ya çok dü ük veya çokyüksektir.2- Akım yo unlu u ya çok dü ük veya çokyüksektir.

1- Banyo sıcaklı ı 38 – 42 °C arasında sabittutulmalıdır.2- Akım yo unlu u uygun oranda tatbikedilmelidir.

Krom kaplamada aranikel tabakası kalkıyor(soyuluyor)

1- Banyoda H2SO4 miktarı çok fazla2- Parça üzerinde eski, sökülmemi kromkaplama mevcuttur.

1- Banyo analizi yapılarak fazla asit BaCO3

ile çökertmelidir.2- Eski krom tabakası iyice sökülerek,yeniden polisaj ile temizleme i lerilayıkıyla yapılmalıdır.

80


Krom kaplamada aranikel tabakası kalkıyor(soyuluyor)

1- Banyoda H2SO4 miktarı çok fazla2- Parça üzerinde eski, sökülmemi kromkaplama mevcuttur.

1- Banyo analizi yapılarak fazla asit BaCO3

ile çökertmelidir.2- Eski krom tabakası iyice sökülerek,yeniden polisaj ile temizleme i lerilayıkıyla yapılmalıdır.

Kaplama kalınlı ı par-çayüzeyinde e it de il,farklılıklar gösteriyor

1- Hatalı anot ekli2- Anotlar kirlenmi ve yüzeyi kur unkromat ile kaplanmı tır.3- Parçalar birbirlerini gölgelemektedir.

1- Kaplanacak parçalara göre anot eklihazırlanmalıdır. Silindirik parçalarda spiral,derin malzemelerde yardımcı anot gibi.2- Anot yüzeyi tel fırçalarla iyicetemizlenmeli veya elektrolitik yolla anodikolarak NaOH çözeltisinde temizlenmelidir.3- Parçalar birbirlerine gölge yapma-yacakekilde asılmalı, birbirlerine ve anoda kar ı

uygun asılması sa lan-malıdır.

Parça üzerinde kahve-rengi lekeler olu makta

1- Elektrolitte asit miktarı çok dü üktür.2- Banyoda (+3) de erlikli krom çokartmı tır.

1- Elektrolitin analizine göre gerekli H2SO4

miktarı ayarlanmalıdır.2- Katot yüzeyini azaltıp anot yüzeyiniartırarak banyo bo ta çalı tırılır. 1,5-2,0 kg.katalist eritilmelidir.

b- Sert krom kaplama banyoları için :Not : Sert krom kaplamada parçalar, temizlemeler sonrasında ve krom kaplamadan

önce ½ dakika a ındırma banyosunda (anodik) çalı tırılmalıdır.Görülen Hata Muhtemel Sebebi Hatanın Giderilmesi

Mat, gri kaplama 1- Akım yo unlu u çok yüksek2- Banyo sıcaklı ı çok dü ük3- (+3 de erli krom) Cr2O3 çok yüksek4- Yabancı metal(Fe, Cu) miktarı yüksek

1- Akım yo unlu u ayarlanmalıdır.2- Banyo sıcaklı ı artırılmalıdır. Özetle ; 50°C’de 50 A /dm², 55 °C’de 55 A/dm²uygulanmalıdır.3- Banyo bo ta, küçük katot, büyük anotyüzeyiyle 60-65 °C’de 60 A /dm² ileçalı tırılmalı, 1,5-2,0 kg. katalisteritilmelidir.4- Banyo analizi yapılarak yabancı metalmiktarı tesbit edilmelidir.

Süt beyazlı ında kromkaplama

1- Akım yo unlu u çok dü üktür.2- Banyo sıcaklı ı çok yüksektir.3- Askı kesiti dü ük, akım yo unlu u dü ük,kontakt yerlerinin temassızlı ı.

1- Akım yo unlu u artırılmalıdır.2- Banyo sıcaklı ı uygun dereceye (50-55 °C) getirilmelidir.3- Kontakt yerleri temizlenmeli ve sıkı tırılmalı, askı kesiti artırılmalıdır.

Krom kaplama yavaolu makta

1- Banyo sıcaklı ı çok yüksektir.2- Banyo terkibi de i mi tir.3- Kontakt yerleri zayıflı ı veya temas-sızlı ı.

1- Banyo sıcaklı ı uygun dereceye (50-55 °C) getirilmelidir.2- Analiz yapılar CrO3 miktarı ideal de erine getirilmelidir.3- Anot ve katot kontakt yerleri kontroledilerek temizlenip, sıkı tırılmalıdır.

Kumlu ve dumanlıkaplama

Banyo sıcaklı ı çok dü üktür. Banyo sıcaklı ı 50-55 °C’ye ayarlanma-lıdır.

Krom tabakası kalk-makta (soyulmakta)

1- Parça iyi temizlenmemi tir.2- Parça yüzeyinde eski krom tabakasıkalmı tır.3- Akım kesilmesi sonucu parça banyodauzun süre kalmı tır.

1- Parça yüzeyinde sıcak alkali ve elektrikliya alma ile iyi bir temizlenmesa lanmalıdır.2- Eski krom tabakası iyice sökülmelidir.3- Kaplama sökülmeli ve ba tan,temizlemelerle sıraya riayet edilerek yeniden kaplanmalıdır.

81


Yüzey yer yer kromkaplama almamakta

1- Kötü ya alma (temizleme)2- Yüzeyde oksit tabakası kalmı tır.3- Yer yer hidrojen birikmesi olmaktadır4- Banyoda CrO3 çok azdır.5- Akım yo unlu u dü ük ve anot yüzeyiküçüktür.

1- Sıcak alkalik ve elektrolitik ya almadaitina gösterilmelidir.2- Oksit tabakasının polisajla veya asitlegiderilmesi sa lanmalıdır.3- Parça, banyo yüzeyinde hidrojenbirikmeyecek ekilde asılmalı veya tazyiklihava sıkılmalıdır.4- Banyo analizi yapılarak CrO3

artırılmalıdır.5- Akım yo unlu u artırılmalıdır (50-55 A/dm²). Anot yüzeyi artırılmalı ve askı kesitibüyütülmelidir.

Banyo akım yo unlu- uçok fazla

1- Kontakt hatası mevcuttur.2- Anot yüzeyi küçüktür.

1- Kontakt yerlerini temizleyin ve sıkıba lantı yapın.2- Anot yüzeyini artırın.

ri taneli kaplama 1- Çok yüksek akım yo unlu u.2- Banyo sıcaklı ı çok dü üktür.3- Çok keskin kenar ve keskin uçlar.4- Yüzeyde sert, derin pürüzler var.

1- Akım yo unlu u 50-55 A /dm² yeayarlanmalıdır.2- Banyo sıcaklı ı 50-55 °C’ye getirilme-lidir.3- Mümkünse keskin uçları giderilmeli,yuvarlanmalıdır.4- Yüzey ta lanıp, polisajı yapılmalıdır.

Kaplama kalınlı ı e itde il

1- Çok kalın kaplama2- Kenar ve kö elerde fazla kaplama3- Anot ( ekil ve terkibi) hatalıdır.4- Parçalar birbirini gölgeleyecek ekildeasılmı tır.

1- Anot – katot mesafesi uygunayarlanmalıdır.2- Keskin kenar ve kö eler kabilseyuvarlanmalıdır (radius verilmelidir).3- Anotlar kaplanacak parçalara göre uygun hazırlanmalıdır (yerine göre yardımcı anot,çubuk ve spiral gibi). Anot % 7 Sn + % 93Pb olmalıdır.4- Parçaların birbirlerini gölgeleme-yecekekilde asılmaları sa lanmalı, ara

mesafeleri uygun olmalıdır.

Parçaların ekline göredelik veya uç nokta-lardakaplama kalınlı ı fazlaolu makta

1- Kaplanacak temel metalde çukurlar var.2- Banyo kabı dibinde tortu (çamur)birikmi tir.3- Hidrojen çıkı ı engellenmi tir.4- Banyonun serbest asit miktarı dü üktür.

1- Temel metaldeki karınca ve çukurlarpolisajla giderilmelidir.2- Banyo ayda bir temizlenmeli, diptekitortu atılmalı, filtre edilmelidir.3- Parçanın asılı ekli de i tirilerekhidrojenin serbest çıkı ı sa lanmalıdır.4- Analiz sonucuna göre gerekli H2SO4 iletamamlanmalıdır.

Krom kaplama sonra-sıyüzeyde çatlaklarolu makta

1- Kaplanacak parça çok sertle tiril-mi tir.2- Kaplanacak parça hiç ısıl i leme tabitutulmamı (tavlanmamı )tır.

1- Isıl i lemle parçanın sertli i normaledü ürülmelidir.2- 190-200 °C’ de ısıl i lemle sertlik (içgerilim) giderilmelidir.

Krom kaplama sonra-sıyapılan ta lamadakaplama daire eklindekalmakta

1- Banyo sıcaklı ı ve yıkama suyu arasındaısı farkı çok fazladır.2- Parça banyoda kaplama esnasında ikenakım kesilmi , geç farkedilmi tir.

1- Krom kaplamadan sonra parça çok so uksuya sokulmamalıdır.2- Parça banyodan çıkarılır, krom tabakasısökülür ve yeniden kaplanır.

Askı ve ba lantı yerleri(kontakt) çok ısınmak-ta

letken kesiti küçük, ba lantı (kontakt)teması iyi de il veya oksitli

1- letken kesiti büyütülmelidir.2- Ba lantı (kontakt) yerleri iyicetemizlenmeli ve cıvatalar çok iyisıkılmalıdır.

82

VI - Dekoratif ve Sert Krom Banyolarının Analitik Kontrolleri :

Yukarıda da belirtildi i gibi galvanoteknikte (metal kaplamacılı ında), elektrolitlerinanalizleri usulune uygun olarak ve sa lıklı bir biçimde yapılmalıdır. Banyoların (elektrolitlerin)°Baumé (bome) derecelerine bakıp da, u kadar (gr /lt) kromik asit var demek hatalıdır. Hele sülfürik asit, (+3) de erlikli krom ve demir iyonları miktarları ciddi analiz yapılmadan söylemek kabil de ildir.

Analizlerinizi titizlikle yapabilen güvenebilece iniz bir yere veya üniversitelere ba vurmanızda yarar vardır. Kimyasal ürünler satan firmalar analizleri ücretsiz yapmakla bir avantaj sa larken, bir de dezavantaj yaratıyorlar. Görebildi im kadarıyla analiz raporlarında,sattıkları yan ürünlerin (parlatıcı, parlak ta ıyıcı, ve nemlendirici gibi) eksik oldu unu belirterek, banyoya katılmasını tavsiye ediyorlar. Kanaatimce bu yanlı bir uygulamadır. Ayrıca analiz metodlarında, standart analiz metodlarına uyulmadı ını mü ahade ettim. öyle ki; yerine göre elektrolit numuneleri 5 ml. veya 10 ml. olarak alınmalıdır. Analiz numunesi olarak hiçbir zaman 2 ml. alınarak analiz yapılmamalıdır. Kaldı ki, bazı atölye sahipleri aynı bir banyonun “e de er”analizini 3-4 ayrı yerde yaptırdıklarını ve farklı sonuçlar aldıklarını belirttiler. Ço u fabrika,analizlerini kendi laboratuvarlarında kendileri yapmaktadırlar.

KROM BANYOSU ANAL Z METODLARI

1- Kromik asit (CrO3) miktarı tayini (+6 de erlikli krom) :

Gerekli Reaktifler (Kimyasallar) : 1- 0,1 N KMnO4 çözeltisi 2- 0,1 N Demir-II-amonyum sülfat çözeltisi Fe(NH4)2(SO4)2

Analizin Yapılı ı :Krom banyo numunesinden 10 ml. örnek pipetle 500 ml.lik bir balon jojeye alınır, saf su

ilavesiyle çalkalayarak çizgiye kadar 500 ml.ye tamamlanır. Bilahare 300 ml.lik geni a ızlı bir erlenmayere seyreltilen bu örnekten, pipetle 10 ml. alınır, üzerine takriben 150 ml. kadar saf su katılır, çalkalanır. Üzerine otomatik büretten tam 30 ml. iyice çalkalaya çalkalaya demir-II-amonyum sülfat çözeltisi akıtılır. Renk tamamen çimen ye iline döner, hemen arkasından 0,1 N potasyum permanganat çözeltisi ile renk gül kırmızısı – menek e olana kadar fazlası geri titre edilir.

Çok hassas ve hatasız sonuç veren bir metoddur.

Hesabın Yapılı ı :Burada önemli olan 0,1 N demir-II-amonyum çözeltisinin faktörü (ayarı)dır. Faktörü

zamanla ilgili olarak F = 1,0 iken F = 0,85 lere dü mektedir, çözelti aylık yetecek miktardahazırlanmalıdır.

Önce faktör kontrol edilmelidir. Alınan 30 ml. demir-II çözeltisi 0,1 N potasyumpermanganatla titre edilir.

Misal olarak; ayet 29 ml. permanganat sarfedilmi se, faktör : F = 29/30 = 0,966’ dır.Bir müddet sonra 28,2 ml. sarfedilmi se faktör : F = 28,2/30 = 0,94’ tür.

Örnek : F = 0,966 olan demir-II çözeltisi ile yapılan analizde 13,5 ml. 0,1 N potasyumpermanganat sarfedilmi olsun. Kromik asit miktarı öyle hesap edilir.

30 ml. demir-II çözeltisi alınmı tı, gerçek sarfiyat ise ; 30 ml. x 0,966 = 29,88 ml.’ dir. (Dikkat! 30 ml. de il.) Bu rakamdan,29,88 – 13,5 = 16,38 ml. permanganat sarfiyatı çıkarılıp 16,6 faktörü ile çarpılırsa,16,38 x 16,6 = 271,908 gr /lt. kromik asit miktarı bulunmu olur.

83

Örnek : F = 0,966 olan demir-II çözeltisi ile yapılan analizde 18 ml. 0,1 N permanganatsarfedilmi se, hesaplama ; 30 x 0,966 = 29,88 29,88 – 18 = 11,88

11,88 x 16,6 = 197,208 gr /lt. kromik asit elektrolitte vardır denir. Burada yapılacak i banyoya kromik asit miktarını hesap ederek ilave etmektir.Çalı tı ınız özel firmanın verdi i çalı ma talimatına uyarak, mesela önerdi i kromik asit miktarı280 gr /lt ise bu de ere getirmektir. Bu durumda hesaplama öyle yapılmalıdır :

280 – 197,208 = 82,79 gr /lt. hesabı ile kromik asit eritilmelidir (elektrolitte olmasıgereken miktara ula mak için litre ba ına eklenecek miktar). Banyo hacmi 800 lt. ise,

800 x 0,0827 = 66,16 kg. kromik asit eritilmelidir.

2- (+3) de erlikli krom miktarı tayini (Cr2O3 olarak) :

Gerekli Reaktifler : 1- 0,1 N gümü nitrat çözeltisi 2- Amonyum persülfat (NH4)2S2O8 – (mol a . 228,20) 3- p.a. H2SO4

4- 0,1 N Fe(NH4)2(SO4)2 çözeltisi 5- 0,1 N KMnO4 çözeltisi

Analizin Yapılı ı : Yukarıda 1 no.lu analizde 500 ml.ye seyreltilen çözeltiden bir pipetle 10 ml. numune genia ızlı bir erlenmayere alınır. Üzerine dikkatlice 3 ml. p.a. H2SO4 katılı, çalkalanır, takriben 4-5 gr. kadar amonyum persülfat (toz) ilave edilerek, 3 damla 0,1 N AgNO3 katılır. yice çalkalanarak çözelti kaynayana kadar ısıtılır. Bilahare so umaya bırakılır, iyice so uduktan sonra üzerine takriben 150 ml. saf su ve tam 30 ml. demir-II-amonyum sülfat çözeltisi büretten akıtılır, çalkalamadevamlı yapılmalıdır. Arkasından renksiz olana kadar 0,1 N KMnO4 ile titre edilir.

Hesabın Yapılı ı :0,1 N KMnO4 sarfiyatı 12 ml. bulunmu olsun. F = 29,88 idi.

29,88 – 12 = 17,8 17,8 x 16,6 = 295,48 (+3 ve +6 krom toplamı)

Buradan (+6) Cr de eri çıkarılırsa;295,48 – 271,908 = 23,572 bulunur. Bulunan bu rakam 1,52 faktörü ile

çarpılırsa; 23,572 x 1,52 = 35,829 gr/lt (+3 de erlikli krom bulunmu olur.)

3- Sülfürik asit (H2SO4) miktarı tayini :

Gerekli Kimyasal ve Aparatlar : 1- Özel ayarlı BaCl2 çözeltisi 2- Özel kapilar tüp 3- Özel “yatay dönen” 3000 devir/dak. santrifüj aparatı

Not : Krom banyolarında santrifüj metodu ile sülfürik asit tayininde, bu izah edilen metodla min. 10 dakikada sonuç alınmaktadır. Gravimetrik metodla yapılan analiz 8-10 saat gibi birsüre ister. Bu izah edilen metod çok sa lıklıdır. Burada kapilar tübün kılcal boru ve taksimatı çokönem arzeder.

Analizin Yapılı ı :Takriben 10 ml. iç hacmi olan kapaklı, özel “kapilar”a bir pipetle 5 ml. krom banyo

numunesi konulur. (Çift kapilarla deneme yapılmalıdır.) Üzerine pistonlu pipetle 3,5 ml. özel ayarlıBaCl2 çözeltisi konulur, kapilarlar iyice çalkalanır (1-2 dakika), sonra 5 dakika bekletilir, çökeltinin

84

dibe çökmesi beklenir ve iki kapilar hafifçe birbirine tıklatılır. Sonra 3000 devir/dak. santrifüjde 2 dakika müddetle santrifüje edilir.

Her iki kapilardaki çökelti seviyesi taksimattan okunur ve özel grafikten sülfürik asit miktarına bakılır. Bu metodla bulunan H2SO4 miktarı aynen gravimetrik metodla kıyaslanacakolursa, aynı sonuç bulundu u görülmü tür.

Not : ayet H2SO4 tayininde “kapilar”daki çökelti seviyesi 3’ ü geçiyorsa, o zamanyapılacak i lem öyle olmalıdır : 300 ml.lik bir erlene tam 50 ml. krom banyo numunesi alınır,üzerine 50 ml. saf su katılır, iyice çalkalanır ve bu seyreltilen çözeltiden 5’ er ml. kapilarlara alınır.Üzerine 3,5 ml. özel BaCl2 çözeltisi konur, çalkalanır. 2 dakika beklenir ve 5 dakika santrifüj edilir.

Dipteki tortu seviyesi okunur ve 2 misli alınır (seyreltmeden dolayı). Çökelti taksimatı 2,5 okunuyorsa grafikte 5 taksimatına tekabul eden H2SO4 miktarına bakılır.

4- Krom banyosunda metalik demir miktarı tayini : Gerekli Reaktifler (Kimyasallar) : 1- %30 luk NaOH çözeltisi 2- Sodyum peroksit “ Na2O2 ” 3- 1 : 1 HCl 4- Konsantre (deri ik) amonyak çözeltisi 5- Kalay-II-klorür çözeltisi “SnCl2 . 2 H2O – mol a . 225,65”

(125 gr. SnCl2 . 2 H2O 100 ml. deri ik HCl’de çözülüp 1 lt.likbalon jojede çizgiye kadar saf su ile tamamlanır.

6- Reinhardt-Zimmermann çözeltisi(67 gr. mangan sülfat “MnSO4 . 4 H2O – mol a . 223,07” 500 ml. saf suda çözülüp 13,8 ml. deri ik fosforik asit (d: 1,87) H3PO4 ve 130 ml. deri ik H2SO4 (d: 1,84) katılarak 1 lt.lik balon jojede çizgiye kadar saf su ile tamamlanır.

7- Doymu cıva-II-klorür çözeltisi (HgCl2 – mol a . 271,52) 8- 0,1 N KMnO4 çözeltisi

85

Analizin Yapılı ı :Krom banyo çözeltisinden 10 ml. numune 250 ml.lik bir cam behere alınır, üzerine

takriben 50 ml. saf su katılarak, alkalik reaksiyon verene kadar %30’ luk NaOH çözeltisindenkatılır. Bilahare spatülle yakla ık 2 gr. kadar Na2O2 ilave edilir. 15 dakika kadar kaynatılır.So uduktan sonra çökelti mavi bandla süzülür. Çökelti 1 : 1 hidroklorik asitte çözülür ve amonyakilavesiyle tekrar kaynatılır. Tekrar süzülür ve yıkandıktan sonra renk kaybolana kadar SnCl2 . 2 H2Oçözeltisi damlatılır. So uduktan sonra 10 ml. HgCl2 çözeltisi ile 5 ml. Reinhardt-Zimmermannçözeltisi ve takriben 200 ml. saf su katılır. Çözelti pembe renk alana kadar 0,1 N KMnO4 ile titre edilir.

Hesabın Yapılı ı :Sarfedilen 0,1 N KMnO4 miktarı a ml. ise, elektrolitteki metalik demir miktarı ;

a x 0,559 = . . . [gr /lt] ’ dir. ayet 5 ml. 0,1 N KMnO4 sarfedilmi ise;

5 x 0,559 = 2,795 [gr /lt] demir var demektir.

5- Krom banyosunda metalik bakır miktarı tayini :

Gerekli Reaktifler (Kimyasallar) : 1- Deri ik HCl 2- p.a. asetik asit “ CH3 . COOH – mol a . 60,05 ” 3- Etil alkol “ C2H5OH ” 4- Hidrojen sülfür “ H2S ” Analizin Yapılı ı :

10 ml. krom banyo numunesi 250 ml.lik bir cam behere alınır. Üzerine 150 ml. saf su katılır ve 250 ml. deri ik HCl, 25 ml. asetik asit ve 25 ml. etil alkol katılarak 25 dakika kadar kaynatılır. Bilahare çözeltiye bakır sülfür çökmesi bitene kadar H2S ilave edilir. Sonra çözeltiyi(bakır sülfürü) mavi banddan filtre ederek çökelti alınır. Filtre ka ıdındaki tortu az miktardaki HClve H2S ihtiva eden su ile dikkatlice yıkanır. Daha önce kızdırılıp darası alınmı porselen bir krozedefırında yakılır. Krozedeki bakır oksidin miktarı hassas terazide tartılarak net a ırlı ı bulunur. Krozedeki kül a ırlı ı (daradan sonra) a gr. ise;

Hesabın Yapılı ı :a x 79,89 = . . . [gr /lt] bakır-II-oksit miktarı bulunmu olur.

Cu-II-oksit mol a . 79,54’ tür ve %79,88 Cu ihtiva eder.

6- Krom banyosunda metalik çinko miktarı tayini :

Gerekli Reaktifler (Kimyasallar) : 1- Amonyum klorür “ NH4Cl ” 2- %0,1 metil oranj indikatörü 3- %0,1 bromtimol mavisi indikatörü

4- %20 lik diamonyum hidrojenfosfat çözeltisi “ (NH4)2HPO4 ”

5- Sodyum peroksit “ Na2O2 “

Analizin Yapılı ı :Krom banyosundan 5 ml. numune alınarak 400 ml.lik bir cam behere konulur, üzerine

takriben 100 ml. saf su katılır, iyice çalkalanır ve 2 gr. Na2O2 ilave ederek 20-25 dakika kaynatılır,so umaya bırakılır. Sonra HCl ile asitlendirilir ve 5 gr. NH4Cl ilavesiyle 5 damla metil oranj ve 5 damla brom timol mavisi indikatörleri katılır. Çözelti turuncu-kırmızı renk alır. Renk sarı-ye ilolana kadar amonyak damlatılır.

86

ayet elektrolit demir içeriyorsa kahverengi bir tortu olu ur. Bunu siyah band filtre ka ıdıile süzüp ayırmalıdır. Çözelti yeniden sarı renk alana kadar tekrar kaynatılarak 20 ml. yeni hazırlanmı diamonyum hidrojenfosfat çözeltisi katılır ve kum banyosunda takriben 1 saat bekletilir. Çökelti olu tu unda mavi banddan filtre edilir. Önceden kızdırılıp darası alınmı bir porselen krozede yakılır, kül edilir. So uyunca tartılır. Çökeltinin net a ırlı ı a gr. ise;

Hesabın Yapılı ı :a x 85,82 = . . . [gr /lt] olarak metalik çinko miktarı bulunur.

7- Krom banyosunda klorür ( Cl- ) miktarı tayini :

Gerekli Reaktifler (Kimyasallar) : 1- Sodyum pirosülfit “ Na2S2O5 – mol a .190,11 ” 2- p.a. nitrik asit 3- %5 lik AgNO3 çözeltisi

Analizin Yapılı ı :400 ml.lik bir cam behere 20 ml. krom banyo numunesinden bir pipetle alınır. Üzerine

takriben 100 ml. saf su eklenir ve tüm +6 de erlikli kromun indirgenmesini temin için 4 gr. Na2S2O5 katarak, 20 ml. nitrik asit ve 10 ml. %5 lik AgNO3 ilave edilir.çökelti olu tu unda campamu undan süzülür. 105 °C’ de etüvde iyice kurutulur. Hassas terazide çökeltinin a ırlı ı gram olarak tartılır. Çökeltinin a ırlı ı a gr. ise; Hesabın Yapılı ı :

a x 22,37 = . . . [gr /lt] olarak elektrolitteki klorür miktarı bulunmu olur.

8- Krom banyosunda metalik nikel miktarı tayini :

Gerekli Reaktifler (Kimyasallar) : 1- Amonyak çözeltisi

2- Dimetil glioksim çözeltisi (20 gr. NaOH 900 ml. saf suda çözündürülür, üzerine 10 gr. dimetil glioksim ve 50 ml. H2O2

katarak 1 litreye tamamlanır. 3- Na2O2 sodyum peroksit 4- p.a. hidroklorik asit “ HCl ”

Analizin Yapılı ı :250 ml.lik bir cam behere 10 ml. krom banyo numunesinden bir pipetle alınır. Üzerine

takriben 50 ml. saf su katarak, 2 gr. Na2O2 ilavesiyle 15 dakika kaynatılır. Te ekkül eden çökeltiyi eritecek kadar HCl ve gerekiyorsa amonyak katılarak çökelti çözündürülür. Bilahare mavi bandlafiltre edilir, iyice yıkanır, filtre edilen çözeltiye 10 ml. dimetil glioksim çözeltisi katılır. Ardından80 °C’ ye kadar ısıtılır. Olu an tortu önceden sabit tartıma getirilmi , darası belli bir cam porselen krozeden süzülür. Sıcak saf su ile filtrat yıkanır, etüvde 120 °C’ de kurutulur. So uduktan sonra tartılır. Çökelti a ırlı ı a gr. ise;

Hesabın Yapılı ı :a x 20,32 = . . . [gr /lt] Krom banyosundaki metalik nikel miktarı bulunmu olur.

87

9- Krom banyosunda florür ( F - ) miktarı tayini :

Gerekli Reaktifler (Kimyasallar) : 1- %25 lik NaOH çözeltisi

2- 1 : 1 HCl çözeltisi 3- %10 luk kalsiyum klorür çözeltisi 4- p.a. amonyak 5- Deri ik asetik asit “ CH3COOH ” 6- Deri ik nitrik asit “ HNO3 ” 7- Amonyum okzalat “ (NH4)2C2O4+H2O , mol a . 142,12“ 8- Amonyum klorür “ NH4Cl , mol a . 53,50 ” 9- %10 luk H2SO4 çözeltisi 10- 0,1 N KMnO4 çözeltisi

Analizin Yapılı ı :Krom banyosundan bir pipetle alınan 20 ml. numune 250 ml.lik balon jojeye konur,

takriben 20 ml. saf su ile seyreltilir. Üzerine %25 lik NaOH katılır ve devamlı çalkalayarak kaynatılır. Çözelti kesin olarak alkalik olmalıdır, oda sıcaklı ında çözeltinin so uması beklenir. Sonra çizgiye kadar saf su ile tamamlanır. Daha sonra kuru bir mavi band filtre ka ıdından süzülür. Süzülen çözeltinin 100 ml.si 400 ml.lik bir cam behere alınır, 1 : 1 HCl ile hafifçe asidik halegetirilir. Üzerine 10 ml. %10 luk CaCl2 çözeltisi katılır, amonyak ilavesiyle hafif alkalik yapılır.Ardından, bikromatın altın sarısı rengi olu ana kadar asetik asit katılır (fazlasından sakınmalıdır).Çözelti ısıtılır ve çökeltinin olu ması hızlanır. Sonra mavi band filtre ka ıdından süzülür, iyiceyıkanır.

Çökelti filtre ka ıdıyla birlikte 400 ml.lik erlene alınıp 5 ml. deri ik nitrik asit ilavesiyleçözündürülür. Üzerine 250 ml. saf su ilave edilerek kaynayana kadar ısıtılır, 5 gr. amonyum okzalat ve 5 gr. amonyum klorür katılır. Tekrar kaynatılır, bir kez daha filtre edilir. Filtrenin üzerinde kalantortu sıcak su ile yıkanıp, erlene konan tortu ve filtre ka ıdının üzerine 100 ml. 510 luk H2SO4

katılır. 60-80 °C’ ye kadar ısıtılıp, sıcak halde iken 0,1 N KMnO4 ile titre edilir. 0,1 N KMnO4

sarfiyatı a ml. ise;

Hesabın Yapılı ı :a x 0,4 = . . . [gr /lt] HF miktarı,a x 0,24 = . . . [gr /lt] H2SiF6 miktarı olarak bulunur.

88

aretler : + dayanıklı , — dayanıksız , 0 sınırlı , arta ba lı

PO TC PB PS SB GB T TE PO TC PB PS SB GB T TE

1. ÖN TEM ZLEMELER ( LK LEMLER) Altın Banyosu (Siyanürlü, alkalik) +/0 +/0 — + — — + +

Potasyumhidroksit KOH ( ' ) — — — 0 0 +/0 Altın Banyosu (Asitli) + + — — — — — +

Sodyumhidroksit NaOH ( ' ) — — — 0 0 — +/0 Kadmiyum Banyosu (Siyanürlü, alkalik) +/0 +/0 — + — — + +

P3-Alkali Tuzları — — — +/0 +/0 Kadmiyum Banyosu (Florürlü) — — — — — + — +

Perkloretilen (C2Cl4) ( ' ) — — — +/0 — Kadmiyum Banyosu (H2SO4) + + — — — — — +

Trikloretilen (C2HCl3) ( ' ) — — — +/0 — Bakır Banyosu (Siyanürlü, alkalik) +/0 +/0 — + — — + +

2. AS TLE DA LAMA (SARI VE PARLATMA) Bakır Banyosu (H2SO4) + + — — — — — +

H2SO4 - HCl - HNO3 (Kimyaca saf asitler) + + — — — — — + Bakır Banyosu (Florürlü) — — — — — + — +

3. ANORGAN K AS TLER Sarı Banyosu (Siyanürlü, alkalik) +/0 +/0 — + — — + +

Florür Asidi (H2F2) — — — — — + — + Nikel Banyosu (Kimyasal, alkalik, akımsız) — — — — — + +/0 +

Florosilikat (H2SiF6) — — — — — + — + Nikel Banyosu (Kimyasal, asitli, akımsız) + + — — — + +/0 +

Altın Suyu (Kimyaca saf asitler 3HCl + HNO3) + + — — — — + Nikel Banyosu (NiSO4 ve NiCl2) + + — — — — 0 +

Çe itli Asitler Karı ımı (Asitler kimyaca saf) + + — — — — — + Platin Banyosu (Asitli) + + — — — — — +

Oleum, dumanlı sülfürik asit + + — — — — — + Rodyum Banyosu (H2SO4) + + — — — — — +

Fosforik Asit (Kimyaca saf H3PO4) +/0 +/0 — +/0 — + +/0 + Gümü Banyosu (Siyanürlü, alkalik) +/0 +/0 — + — — + +

Nitrik Asit (Kimyaca saf HNO3) + + — +/0 — — + + Çinko Banyosu (Siyanürlü, alkalik) +/0 +/0 — + — — + +

Klorür Asidi (Kimyaca saf HCl) + + — — — — — + Çinko Banyosu (Asitli) + + — — — — — +

Sülfürik Asit (Kimyaca saf H2SO4) + + 0/— — — + — + Çinko Banyosu (Florürlü) — — — — — + — +

4. ORGAN K AS TLER Kalay Banyosu (Florürlü) — — — — — + — +

Formik Asit (HCOOH) + + — — — + — + Kalay Banyosu (H2SO4) + + — — — — — +

Benzoik Asit (C6H5COOH) + + — + — + + + 6. D ERLER

Asetik Asit (CH3COOH) + + — + — + + + Aluminyum Parlatma (Florürlü) 0 0 — — — + — +

Süt Asidi (CH3CHOCOOH) + + — — — + + + A artma, Beyazlatma (Sodyumhipokloritli) + + — — — — +/0 +

Okzalik Asit (C2O4H2.2H2O) + + — — — — + Boraks Banyosu (Na2B4O7.10H2O) —/0 +/0 + +

Fenolsülfonik Asit (C6H4OHSO3H) + + — + — + + Kromatize Banyosu (CrO3 + H3PO4 florürsüz) + + — — — — — +

Tartarik Asit (C4H6O6) + + — +/0 — + + Dekopaj Banyosu (HCl ve H2SO4 florürsüz) + + — — — — — +

Limon Asidi (C3H4 (OH) (COOH)3.H2O) + + — + — 0 + Anodik Oksidasyon, Eloksal Banyosu + + — — — — — +

5. ELEKTROL TLER Parlatma Banyosu (Kimyasal H3PO4 + HNO3) + + — 0 — — — +

Kur un Banyosu (H2F2 ihtiva eden) — — — — — + — + Salamura, Tuz Banyoları (NaCl ihtiva eden) + + — — — + +

Krom Banyosu (H2SO4 " ) + + 0/— — — — + + Fosfatlama Banyoları (Demir ve Çinko fosfat) +/0 + + +

Krom Banyosu (H2F2 " ) 0 0 — — — — — + Siyah Renklendirme Banyosu (HNO3 + FeCl3) + + — — — — +

Demir Banyosu (FeCl2.4H2O " ) + + — — — — + + Sealing (Tuz ihtiva etmeyen yıkama banyosu) + + +/0 — + +

Demir Banyosu (FeSO4.7H2O+Fe(BF4)2 veya NaCl) +/0 +/0 — — — — — + Perhidrol (H2O2) + + + + +

ARETLER: PO : Sert Porselen Spesial PB : Özel Kur unlu (%8 Sb lu) SB : Özel Çelik T : Titan

TC : Teknik Cam PS : Paslanmaz Çelik GB : Özel Grafitli TE : Teflon Kaplı

89

KULLANILAN ÇÖZELT VEYA ELEKTROL T KULLANILAN ÇÖZELT VEYA ELEKTROL T

GALVANO ISITICILARININ ÇE TL ELEKTROL T VE K MYASAL MADDELERE KAR IDAYANIKLILIK TABLOSU

BAKIR VE P R NÇ’ N “SARI”RENKLEND RME LEMLER

BAKIR : Bakırın tabii rengi kırmızıdır. Kuru havada oldukça dayanıklıdır. Nemli havada oksitlenir ve uzun zaman sonra rengi sarı, siyah-kahverengi ve gri-siyah, koyu nefti ye ile dönü ür.

RENKLEND RME KULLANILAN K MYASALLARI : Potasyum sülfür K2SPotasyum polisülfid K2S3, K2S4

Sodyum tiyoantimuanat Na3SbS4.9H2O (açık sarı kristaller halindedir. So uk suda 1+3 kaynar suda kolay çözünür. A zı kapalı olarak hava ve ısı ın etkisinden iyice korunmalıdır.)

Geldschwefel Antimon pentasülfid Sb2S3

Potasyum persülfat K2S2O8 Beyaz kristal, 50 k. suda çözünür. ısıtılınca parçalanır.Sulu çözeltisi kuvvetli oksitleyicidir. K2S2O8 + H2O K2SO4 + H2SO4 + O

Sodyum klorat NaClO3 (Renksiz, susuz, hidroskopik bir maddedir. 1 k. sudu 40 k. çözünür, zehirlidir.)

Amonyum nitrat NH4NO3 Dikkatli ısıtın, havada parçalanır. NH4NO3 N2O +2H2O 100 gr. Suda 0 °C’ de (so utarak suda so ukta) 118 gr., 100 °C’ de 871 gr. çözünür.

Amonyum persülfat (NH4)2S2O8 Oda sıcaklı ında suda kolay çözünür.

P R NÇ “SARI” : Pirinç bir bakır + çinko ala ımıdır. %67 Cu (bakır) + %33 çinko karı ımı en ideal olanıdır. (%70 Cu + %30 Zn’ de olabilir. Terkip de i tikçe renk tonu da de i ir.

BAKIR VE P R NC N RENKLEND R LME LEMLER : Hangi metal renklendirilecek olursa olsun, öncelikle yapılacak i parçaların ya dan

temizlenmi olması gerekir. Büyük askı parçalarında keze polisaj ya ları, eksid vs. iyice temiz olmalıdır. Küçük parçalar küçük delikli kovalarda yine bu kovanın girece i ba ka bir kaptahazırlanan çözeltiye daldırılması (renklendirme çözeltisine) ile yapılır, önce kaynar suya daldırılır.

POTASYUM SÜLFÜR (K2S) VE POTASYUM POL SÜLFÜR (K2S3) LERENKLEND RME :

Bakır ve bakır ala ımlarının renklendirilmesi potasyum polisülfür veya polisülfür ilekabildir. Çözelti ucuza malolur ve daima iyi sonuç alınır. Her iki malzeme de a zı iyi kapalımuhafaza edilmelidir.

Terkip : 1 lt. suda 10 gr. eritilir, çözeltinin sıcaklı ı 80 °C’ dir. Renklendirilecek malzemerenk banyosuna daldırılmadan önce temiz, ayrı bir kapta bulunan sıcak kaynar suya daldırılıprenklendirme çözeltisine batırılması iyi olur. Birkaç dakikada kahverengi, 4-5 dakikada mavi-siyahbir renk elde edilir. ayet koyu siyah renk elde edilmek isteniyor ise, renklendirme çözeltisi hafifkalevi olacak ekilde sudkostikle kalevilendirilir. Renklendirmeden sonra çok çok iyi yıkanmalı ve hemen kurutulmalıdır.

Terkip : 1 lt. suda 25 gr. Yine aynı ekilde çalı ılmalıdır.Not : Bu kalevi renklendirme çözeltisinde gümü parçaları da eski gümü , antik gümü

haline getirebilirsiniz. Bu çözeltiler daima az ve taze hazırlanmalıdır. Çözelti hazırlanırken önce 1-3gr. sudkostik veya soda bilahare polisülfür eritilmelidir.

Keza sarı “pirinç” malzemeler de yukarıdaki renklendirmeye tabi tutulur fakat yeterincekoyu renk alınamaz. Bunun için ayrı bir çözeltiye ihtiyaç vardır. 5-10 gr/lt. hesabıyla gözta ıçözeltisi hazırlanır, gözta ı eritilmeden önce hafif asitli olacak ekilde sülfürik asitle asitlendirilir.

Pirinç parçalar önce kalevi potasyum sülfid çözeltisine daldırılır, istenilen renk tonu elde edilene kadar birkaç kez i leme devam edilir.

Not : Kalevi olan polisülfürlü renklendirme çözeltisine oda sıcaklı ında birkaç damlaamonyak katılması faydalıdır. Reaksiyonu hızlandırır.

90

Kahverengi-siyah Boyama (Renklendirme) : Terkip : 10 gr. Potasyum polisülfür 20 gr. Amonyum klorür 1 lt. suOda sıcaklı ında çalı ılır, yüksek ısıda ve çözeltiye sodyum antimuanat (Na3SbS4.9H2O)

katılmalıdır.Bu çözeltinin terkibi ise : 1 lt. su BAKIR Ç N 50 gr. Sudkostik 10 gr. Potasyum persülfat Sıcaklık 100 °C Önce suda sudkostik eritilir, çözelti 100 °C’ ye ısıtılır ve tez halindeki potasyum persülfat

yava yava katılır. Renklendirilecek büyük parçalar tellere asılır, küçük parçalar delikli küçük kovalarda çözeltiye batırılır, kap devamlı hareket ettirilir. Reaksiyonda parçalarda oksijen gazıolu ur, renklendirme 5 dakika kadar sürer. Renklendirmeden sonra yine her defasında aynı miktarpotasyum persülfat katılmalıdır. Parçalar koyu-siyah renk alır. ayet ya fırça ile fırçalanırsaparlatılabilir.

SARI “P R NÇ” N KAHVERENG NE RENKLEND R LMES :Terkip : 1. Çözelti : 1 lt. su 80 gr. Sodyum tiyoantimuanat 25 gr. Potasyum polisülfür

2. Çözelti : 1 lt. su 2 gr. Gözta ı (bakır sülfat)

10 ml. saf teknik sülfürik asit 66°Be Renklendirilecek parçalar önce birkaç saniye birinci çözeltiye daldırılıp çıkarılır, iyice

yıkanır. Bilahare ikinci çözeltiye daldırılır ve bu i 2-3 kez renk renk sabitle inceye kadar tekrar edilir.

Bir ba ka terkip ise : 1 lt. su 40 gr. Potasyum klarat 20 gr. Nikel sülfat (NiSO4.7H2O) 120 gr. gözta ı (CuSO4.5H2O)

2 gr. Potasyum permanganat (KMnO4)Renklendirme çözeltisi hafifçe ısıtılır, büyük parçaları asarak, küçük parçaları delikli plastik

kaplarda çalkalayarak renklendirilir. Gayet güzel kahverengi olu ur. Permanganatın birkaç mislifazlası katılırsa renk daha koyula ır.

91

ABS (Akrilnitril-Butadien-Stirol) PLAST KLER N NELEKTROL T K METODLARLA

KAPLAMA TEKN

Plastik kelimesi (Yun. Plastikos = biçim vermek ile ilgili olan; Lat. Plasticus, Fr. Plastique) kelimelerinden Türkçemize aynen yerle mi genel bir terimdir. Yani elle çalı abilen, yo urulabilen,istenilen ekil verilebilen plastik çamur deyimi gibi. Esasında plastiklere sadece elle de il, levha, profil veya enjeksiyon makineleriyle oldu u gibi çok de i ik ve özel makinelerle de ekilverilmektedir.

Plastiklerin tarihçesi : Plastiklerin pek çok de i ik türleri vardır. Bu maddelerin imali, suni reçinelerin ke fiyle ba lamı tır.1840' lı yıllarda kauçu un kükürtle i lenmesi, plastik maddelerin üstün nitelikler kazanmasınısa ladı. 1869' da nitrik asitin selüloza tepkimesiyle elde edilen ve temel maddesi nitroselüloz olan selüloit, 1879' da kazein' den çıkarılan galalit, sınai olarak üretildi. 1909' da Baekeland, temelmaddesi fenolformaldehit olan ilk organik plasti i, Bakalit'i buldu. 1915' de selülozasetat üretimiba arıldı. 1921' de üreformaldehit ve polimetilmetakrilat, 1928' de polistiren, 1930' da vinil asetat ve vinil poliklorür, 1932' de butadien kauçu u ve melamin formaldehid, 1938' de poliamidbile ikleri, 1943' de silikonlar, 1954' de polipropilen ve 1956' da polikarbonatlar ortaya çıktı. Oyıldan bu yana da, daha nice çe itli amaçlar için özel tipler geli tirildi. Bilhassa 1960' lı yıllardansonra da üretimi her yıl %20 civarlarında bir artı göstermektedir.

Plastikler genel olarak iki sınıfa ayrılırlar : Termoplastlar :

Bir defa ekillendirildikten sonra kırılıp parçalanarak, ufak granül haline getirilerek tekrarekillendirilebilen plastiklerdir. PE, PS, PVC gibi. Yalnız bunları tekrar kullanırken esas orijinal

granüllere max. %5-10 gibi katılmalıdır, fazla katılması halinde kalite çok bozulur. Duroplastlar : Bir defa ekillendirildikten sonra tekrar ekillendirilemeyen gruptur. Bunlar bakalit,

melamin, üreformaldehid, galalit ve fiberglas (polyester + cam elyaf) tipi plastiklerdir . ABS adı altındaki plastiklerin metalizasyonu takriben 30 yıl öncelerinden ba lar. 50 yıl

kadar önceleri iletken olmayan bazı süs e yaları, dekoratif parça1ar çok basit yöntemlerle üzerleri bakır, nikel kaplanıyordu. Bu yöntemde parça üzerine çok ince yapı kan bir zamk sürülerek bunun da üzerine çok ince mikronize toz kömür püskürtülerek parçaya yapı ması sa lanıyordu.Kuruduktan sonra da bakır veya nikel kaplanıyordu. Önce alkalik siyanürlü bakır, bilahare asitliparlak bir bakır (kalın bir tabaka) kaplanarak üzeri koruyucu bir saydam vernikle kaplanıyordu,malzeme bakırdanmı görüntüsü veriyordu veya gümü kaplanabiliyordu. 30 yıl öncesine kadar bu metodla çalı ıldı, daha sonraki yıllarda ve halen bazı özel iletkenolmayan alçı veya tahta, fiberglastan mamul parçalar yüzeyleri iyice kurutulup temizlendikten sonra incelticisi olan, viskozitesi ayarlanabilen bir özel metalik gümü tozları ihtiva eden bir lak boya tabancası ile püskürtülerek iletken hale getiriliyor ve bilahere bakır, nikel, krom kaplanıyordu.

imdi revaçta olan ABS plastiklerinin elektrolitik yöntemlerle, ba langıçta kar ıla ılan kimyasalzorlukları zamanla giderilerek yeni bulu larla ve hergün artan bir miktarda ki %400 lük bir artı sözkonusudur, gözde bir i kolu olmu tur. Galvanoteknik'te yani metal kaplamacılı ında ayrı ve özel bir yere gelmi tir.

ABS (Akrilnitril Butadien Striel) terkibini olu turan kimyasalların ba harfleri alınarakkısaca göstermek içindir. Di er plastikler için de aynı kısaltma geçerlidir. Polietilen PE, Polivinilklorür PVC, Polistirel PS gibi. ABS Özel bir plastik türüdür. çerisinde butadien ihtivaetmektedir. ABS plastiklerinin metalizasyonu iki yöntemle gerçekle tirilmektedir.

1- Vakum sistemi ki bu artık revaçta de ildir. Bu sistemde vakum kabına yüksek voltajda

92

katot olan parça yüzeyine metalik anot’tan metal zerrecikleri püskürtülmekte ve bilahare incesaydam “ effaf” vernikle kaplama yapılmaktadır.

2- Elektrolitik yöntemle olan kaplama ki esas konumuz budur ve çok revaçtadır. ABS' in di er bazı türleri, geli tirilen bazı özel metodlarla kaplanabilmektedir, fakat en çok tercih edileni ABS türüdür.

ABS plastiklerinin metalizasyonuna geçmeden önce dünya pazarlarında kaplamaya en uygun ABS üreten firmaların isimleriyle ticari adlarını belirtmekte fayda görüyorum.

ABS türünün Ticari Adı, Üretici Firma ve Ülke : 1-BEXAN BX Plastics Ltd. Lawhord Place Manningtree Essex / England 2-CYCOLAC EP 3510 Marbon Chemicals Division of Borg Warner Ltd. Gran

Gemouth/Scottland. Almanya’daki Mümessili: S. Goldmann u. Co. KG. 48 Bielefeld Lessingstranss3-EDITER sociee Edison Via Principe Eugenio 5 Milano Italien 4-LACQRAN Aguitanie Plastigues 16 rue d'Artois Paris 8e/Frankreich. Almanya’daki

Mümessili: Aguitanie Kunststoffe 4 Düsseldorf Graf Adolf Strasse 8688 Deutschland5-LORKARIL Ets. Kuhlmann 25 Boulevard De L'Amiral Broix Paris 16e/Frankreich 6-LUSTRAN PC 299 Monsanto Chemical Company St. Louis/USA. Almanya’daki

Mümessili: W. Köknk 2 Hamburg lAn der Alster 5 7-NOVODUR PMC 2/PMC 5 Farber fabriken BAYER AG 509 Leverkusen Deutschland 8-POLYSAR ABS 510 Polysar International SA Friburg/Schweiz. Almanya’daki

Mümessili: Otto Krahm 2 Hamburg 11 Grimm 10 9-SICOFLEX Mazzucchelli Celluleide s.p.A. Castilione Olona (Varese) Italien Sic Plastics

GmbH 8 München Dachauerstrasse 4 Deutschland 10-TERLURAN 5760 Badische Anilin Soda Fabrik BASF AG 67 Ludwigshafen/Rhein

DeutschlandBilahare çe itli bazı ülkeler gibi Japonlar da ABS üretimine geçerek bir takım ticari isimlerle

Polymon (Formid 210-410-420), Plastimer Ugikral TA, UniRoyal MP 2603 ve Arylon T 1000, Slincolac JSR (Japon) piyasaya girmi lerdir.

ABS kaplama tekni inde, uygulama sırası:ABS’ den mamul enjeksiyonla ekillendirilen parçaların (5 gr. dan 250 gr.'a kadar)

metalizasyonu için çok temiz ve ya sız olmalıdır. Küçük parçalar (35 gr. dan 25 gr.'a kadar olanlar) plastik sepet veya tromellerde; büyük parçalar ise iletken bir telle eldivenli ellerle teker teker içkısımlarından sarılıp ba lanarak i lem görürler. Yukarıda alfabetik olarak ABS üreten firmalarıbelirtmi tik. Metoda girmeden önce elektrolitik yöntemle kaplama tekni ini, yani i in kimyasalyönünü geli tiren kimyasal terkipleri hazırlayıp kaplamacılara sunan firmaları da belirtmekte yarar görüyorum. Bu firmalar ürettikleri her ayrı terkibe ticari isimler vererek çalı ma talimatlarıylapiyasaya sürmektedirler.

Canning, Scherring. Dr. W Kampschulte, Riedel u. Co Udylite, LPW, Dr. Hesse, Mc Gean Rohco Inc. gibi. Prensip a a ı yukarı aynıdır, bazı özel farklılıklar göze çarparsa da en iyisi en pahalı olan ve teferruata kaçmayandır. Kimyasalları üretip satan firmalar çalı ma talimatlarını ve banyoların analiz metodlarını da vermektedirler.

Yukarıda belirtildi i gibi parça çok temiz ve ya sız olmalıdır. ayet parçalar ya lı ise önce bir alkalik sıcak ya lama banyosunda ya dan arındırılarak yıkanır ve a a ıdaki sıra takip edilir.

Ön A ındırma :ABS’ den mamul malzeme temiz ve ya sız olmalıdır, yani imalatı esnasında enjeksiyon

makinasından çıktıktan sonraki kirlilik giderilmi olmalıdır. Çe itli imalatçı firmaların ABS türlerine göre a ındırma i lemi bazı küçük farklılıklar gösterir, gaye ve metod aynıdır. Farklılıkterkip ve banyo sıcaklı ındadır. A ındırma banyosunun terkibinde kromik asit ve sülfürik asit vardır. Sıcaklık 62-68 °C arasında de i ir. Müddet 35 dakikadan 10-12 dakikaya kadardır.

Genel bir bilgi için : 400 g/lt. CrO3, 400 g/lt. H2SO4, d: 1,84

93

A ındırmadaki amaç ABS terkibinde bulunan butadieni a ındırmaktır. Bu kimyasala ındırmada, yüzeyin cam gibi olan düzgünlü ünü gözle görülemeyecek bir ekilde mikroa ındırmadır. Genel a ındırma kabı, içi kur un kaplı bir kazandır.

Terkibi hazırlarken önce yarıya kadar deiyonize su konulur, sülfürik asit yava yava ve cidardan katılır. Reaksiyon ekzotermik oldu u için asidin tamamı katılmaz, bilahare gerekli kromikasit katılır ve devamlı karı tırılır. Haftada iki kez CrO3 ve H2SO4 analizi yapılmalıdır.Havalandırma "aspirasyon" arttır. Banyo kazanının üst yan tarafında emi kanalları olmalıdır.

Su ile yıkama, çalkalama : Parçalar normal sıcaklıktaki su içerisinde 1-2 dakika müddetle bolca yıkanır.

Nötrleme :Yıkama suyundaki kromik asidin (+6 de erinde kromun) +3 de erinde krom bisülfide

indirgenmesi yapılır. zahı yukarıda yapılmı tır.

Su ile yıkama, çalkalama : Parçalar normal sıcaklıktaki su içerisinde 1-2 dakika rnüddetle bolca yıkanmalıdır.

Nötrleme : %5'lik HCl çözeltisinde parçalar nötrlemeye tabi tutulur. Banyo kazanı PP, PE veya sert

PVC olmalıdır. Çalı ma normal sıcaklıkta ve müddet takriben yarım dakikadır.

Su ile yıkama, çalkalama : Parçalar normal sıcaklıktaki su içerisinde 1-2 dakika müddetle bolca çalkalanmalıdır.

Aktivasyon 1 (ön aktivasyon) : a- Terkip: 10 gr/lt. SnCl2, 40 gr/lt. HCl konsantre, sıcaklık 20-25°C, müddet 1-2 dakika. b- Terkip: 10 gr/lt. PdCl2, 40 gr/lt. HCl konsantre, sıcaklık 20-25°C, müddet 1-2 dakika. Aktivasyon banyoları genellikle 80-150 lt. arasında küçük miktarlarda hazırlanır. Pahalı ve

hassas banyolardır ve sık sık de i tirilmeleri icabeder. Banyo kabı PP veya PPC olmalıdır.100 litrelik bir aktivasyon banyosu hazırlamak için banyo kabına takriben 80 litre kadar

deiyonize su konur, 4 litre konsantre HCl katılır ve iyice karı tırılır. Bilahare 1 kg teknik SnCl2 azar azar eritilerek katılır ve sonra banyo 100 litreye tamamlanır. Burada a ınan yüzeyde "a ındırmai leminden sonra" bir kalay ve paladyum film tabakası olu ur.

Deiyonize su ile yıkama, çalkalama :Bu yıkamada kesinlikle ehir suyu kullanılmamalıdır.

Aktivasyon II (ikinci aktifleme) : Terkip : 25-10.0 gr/lt. AgNO3

10.0-20.0 gr/lt. AmonyakBanyo kazanı PP veya PVC olmalıdır. Takriben 100 litre hazırlamak için banyo kabına

takriben 80 litre deiyonize su alınır ve 400-500 gram gümü nitrat eritilir. ehir suyu kesinliklekullanılmamalıdır. Bilahare 1,3/1,5 litre saf amonyak azar azar ve iyice karı tırılmak suretiyle ilaveedilir ve 100 litreye tamamlanır. Müddet yarım-bir dakikadır. Parça yüzeyinde bu defa, bir önceki aktivasyondan sonra iyon mübadelesi olur (metallerin elektriki gerilim sırasını hatırlayınız). Buradahidrojenin sa ındaki ve solundaki elementlerin normal potansiyel farkından do an farklı, bu defa yüzeyde gümü tabakası olu ur.

Hidrojen 0,02 H+ Gümü +0,80 Ag++ Kalay -0,14 Sn++

Artık parça tam anlamıyla iletken hale getirilmi tir. Dolayısı ile bundan sonra akımsız bakır,imdilerde tercih edilen akımsız nikel kaplama ile elektrolitik kaplamaya hazırlanır.

Bundan 10-12 yıl öncesine kadar tatbik edilen metod akımsız bakır idi. Daha sonra akımsıznikel kaplamalar tatbik edilmeye ba landı. Bakırın terkedilmesine sebep, banyonun sık sık

94

bozulması, devamlı filtrasyonu ve bilhassa bakırın devamlı çökmesi idi. Akımsız nikelde ise bu tür problemler yoktur. Her iki metodun tatbikatı öyledir :

a- Akımsız bakır kaplama terkibi : Terkip iki kısımdan olu maktadır.1. Kısım : 35 gr/lt. gözta ı

50 gr/lt. sudkostik 170 gr/lt. senyet tuzu

2. Kısım : 50 ml/lt. formaldehitÇözeltiler ayrı ayrı kaplarda deiyonize su ile hazırlanır, çalı maya ba lanaca ı zaman her iki

kısımdan e it miktarlarda alınır (1+1 oranında). Normal sıcaklıkta, pH 10-11,5 arasında olacak ekilde ayarlanır ve çalı ılır. Formaldehitten dolayı dibe devamlı bakır çökmekte ve banyo ömrü

kısalmaktadır. Bundan dolayı bu metoddan vazgeçilmi tir, fakat piyasada halen bu metodla çalı anfirmalar vardır. Fakat metod ekonomik de ildir.

Not: Yukarıda bahsedilen aktivasyondan sonra iki kez deiyonize su ile yıkama i lemi vardır.Konuyu da ıtmamak için, ili kili oldu undan bir arada bahsettik.

b- Akımsız nikel kaplama terkibi :2. Aktivasyondan sonra 10 ve 11. sıralarda iki kez deiyonize su ile yıkanan parçalar, u

sıralarda revaçta olan akımsız nikel banyosunda kaplamaya tabi tutulur. De i ik akımsız nikel terkipleri hakkında tatbik edilen reçeteler unlardır :

A- Brenner-Riedel'e göre : 30 gr/lt. NiCl2.6H2O10 gr/lt. NaH2 PO2 H2O sodyum-hipofosfit35 gr/lt. glikolasid pH de eri 4-6 (pH ayarı için NaOH çözeltisi kullanılmalıdır), çalı ma sıcaklı ı 90°C saatte

15 mikron kaplama yapar. Fakat ABS için 10-15 dakika yeterlidir. Banyo kabı PP, sert PVC olupyandan emi li, yani aspirasyon olmalıdır. Metalik olmayan özel PP filtreler kullanılmalıdır. Banyokabı hiç olmazsa ayda bir ba ka bir kaba filtre edilerek, tüm iç yüzeyleri temizlenmelidir.

B- Dow’a göre : 10 gr/lt. NiCl2.6H2O20 gr/lt. NaH2PO2.H2O10 gr/lt. Na3C6H5O7. 5½ H2O Na-citrat 5 m1. % 70' lik HF pH de eri 6,5 olmalıdırC- Kannigen'e göre : 20-23 gr/lt. NiSO4.7H2O20-30 gr/lt. NaH2PO2.H2O30-35 gr/lt. kompleks te kil edici tuz2-4 gr/lt. hızlandırıcı2-4 mg/lt. stabilizatör30-50 mg/lt. nemlendiriciSıcaklık 90-93 °C, saatte 30 mikron nikel kaplama yapılabilir.

ktisadi yıkama : Akımsız nikel banyolarında buharla madan do an su kaybı veya ilaç takviyelerinde bu su

kullanılır.


Asitleme : %5 sülfürikasitle bir ön asitleme yapılmalıdır ki bundan sonra asitli bakır kaplama

yapılacaktır. Bu elektrolitik yolla ve do ru akımla ilk kaplamadır. Artık iletken olmayan ABS

95

plasti i, yukarıda izah edilegelen i lemlerden sonra tamamen tam anlamıyla kaplamaya hazırdır.Asitli bakır kaplamadan sonra sırasıyla nikel, krom, istenilirse sarı (pirinç), altın ve gümü kaplamayapılabilir.

Ön asitlemenin sebebi ise, asitli bakır banyosu terkibinde H2SO4 bulundu undan, yıkamasularından ba ka iyonların bakır banyosuna göçüne engel olmaktır.

Asitli bakır kaplama : Genel olarak terkip:250 gr/lt. CuSO4.5H2O35-50 gr/lt. pür sülfürik asit "Merck" 4 gr/lt. parlatıcı50 mg/lt. iletkenlik tuzuAnot: %99,99 safiyette elektrolitik bakır lamadır. 10 x 200 x 600 anotlar, banyoya titan anot

tutucuları ile asılmalıdır.Sıcaklık 20 °C Akım kesafeti 1,2 V 5,8 A/dm² olmalıdır. Banyoda malzeme hareketi sa lanmalıdır. Küçük

parçalar tromellerde, büyük parçalar özel askılarda, her parçanın kendine mahsus özel askılarındaasılmalıdır. Parçalar ortadaki hareketli baraya sıkıca tutturulmu olmalıdır.

Kaplama kalınlı ı banyonun kesafeti (bomesi), akım kesafeti ve müddetle ilgili oldu undan,kaç mikron kaplama isteniyorsa ona göre tüm artlar gerçekle tirilmelidir. ABS kaplamada 5-6 mikron, büyük parçalarda 10 mikrona kadar çıkılmaktadır.


Asitleme : %5 sülfürik asitle, amaç yukarıda belirtildi i gibi.


Parlak nikel kaplama:250-280 gr/lt. NiSO4.7H2O30-50 gr/lt. NiCl2.6H2O40 gr/lt. H3BO3

Sıcaklık 50-55 °C pH de eri 4,2-4,8 Akım kesafeti 1,5 A/dm²Anot; % 99,99 safiyette elektrolitik nikel anot "ince"Banyoda parçalar hareket ettirilmelidir.

ktisadi yıkama : Banyoda hem buharla madan do an su kaybını önlemek için hem de nikel banyosuna

yapılacak ilaç ilavelerinde bu su kullanılmalıdır.

Su ile yıkama, çalkalama : Parçalar normal sıcaklıktaki su içerisinde 1 -2 dakika müddetle bolca yıkanır.Not : Bu tür yıkamaların devamlı akarsu ile olması tercih edilmelidir.

Aktifleme : %5 kromikasit çözeltisine 20-30 saniye kadar daldırılıp çıkarılma i lemi; zira bundan sonra

parça krom kaplanacaktır. Tatbikatı çok seyrektir, bilgi edinilmesi için belirtiyorum. ayet parçalar krom kaplanılmayacak ise, i lem burada bitmi sayılır ve parçalar bolca yıkanır ve kurutulur. Veya

96

ba ka bir kaplama türü; sarı (pirinç), altın kaplanacak ise nikelden sonra kaplamaya devam edilir.

Parlak krom kaplaması: (Genel olarak tertip)250-280 gr/lt. CrO3,2.5-2.8 "pür" H2SO4 "Merck" Sıcaklık 38-42 °C Akım kesafeti 10-20 A/dm² Müddet 3-4 dakikadır.Anot % 7 kalay ihtiva eden kur un anottur. Bu banyoda H2SO4/CrO3 oranı 1/100 olmalıdır. Banyonuzun analitik kontrolü haftada iki

kez yapılmalıdır.

ktisadi yıkama :

Su ile yıkama, çalkalama : Parçalar normal sıcaklıktaki su içerisinde 1 -2 dakika müddetle bolca yıkanır.

Kurutma : Yandan üflemeli kazanlarda parçalar 50 °C sıcak hava ile kurutulmalıdır.

Son bilgiler : 1- Galvanoteknik'te (metal kaplamacılı ında) ilk art temizliktir.2- Kullanılan su, banyolar için deiyonize su, yıkama suları ehir suyu olabilir. 3- Tesis yeri iyi seçilmelidir. Havalandırma, atık suların akı ı ve tesisin dı ında arıtma

sisteminin çalı tırılması ve her an kontrolü gerekir. 4- Her kaplama banyosunun redresörleri ayrı olmalıdır.5- Banyo kazanlarının dizili i düz bir hat olabilece i gibi, yerin durumuna göre U

dönü ümlü olabilir. 6- Zeminin kimyasal maddelere kar ı dayanıklı olması sa lanmalıdır, zira asit vs.lerle

beton a ınaca ında, her sene yenilemek icabeder. 7 - Tesiste çalı acak i çilerin e itimi arttır.

97

GALVANOTEKN KTE HESAPLAMALAR

A- TAR FLER :

Yüzde : Çözeltinin 100 gr.ında bulunan çözünmü maddenin kütlesidir. gr.

Yüzde (%) =100 gr.

Konsantrasyon : Çözeltinin 100 ml.sinde bulunan çözünmü maddenin kütlesidir. gr.

Konsantrasyon = 100 ml.

Yo unluk (Kesafet) : Çözeltinin veya katı maddelerin 1 ml.sinde bulunan çözelti kütlesidir.

Çözelti kütlesi (gr.)Kesafet (d) =

Çözelti hacmi (ml.)

Her maddenin (elementin) yo unlu u ayrıdır.

Antimon 6,67 Nikel 8,90 Aluminyum 2,70 Gümü 10,50Kur un 11,34 Kalay 7,28Krom 7,19 Çinko 7,13 Demir 7,86 Platin 21,45Altın 19,30 Titan 4,50Bakır 8,93 Paladyum 12,00Bronz 8,90 Pirinç (sarı) 8,40

Bome (Baumé) Derecesi : Bu derecenin tayininde sudan hafif ve sudan a ır cisimler için ikitip arcometre kullanılır.

a) Sudan a ır çözeltiler için kullanılacak arcometre %10 luk tuzlu suya daldırıldı ında tesbit edilen nokta 10 (on), saf suda tesbit edilen nokta 0 (sıfır) olarak i aretlenir ve arası on e it parçaya(10 taksimata) bölünür.

b) Sudan hafif olanlarda ise ayar yukarıdakinin tamamen aksidir. %10 luk tuzlu suya batan kısım 0 (sıfır), saf (destile) sudaki kısım 10 (on) olarak alınmı tır ve arası yine on e it parçaya (10 taksimata) bölünür.

Kesafet (yo unluk) ve bome derecelerinin birbirine dönü ümü (çevrimi) için a a ıdakiformüllerden faydalanılır. Ayrıca hazır tablodan yararlanılabilir.

144,32 d (yo unluk) = Sudan a ır sıvılar için.

144,32 – °Bé

144,32 d (yo unluk) = Sudan hafif sıvılar için.

144,32 + (°Bé – 10)

98

°Bé ve Yo unluk Dönü üm Tablosu (Sudan A ır Sıvılar çin) +15 °C’ de

GradBé

Yo unlukGrad

BéYo unluk

GradBé

Yo unluk

1 1,007 25 1,210 48 1,500 2 1,014 26 1,220 49 1,516 3 1,021 27 1,231 50 1,532 4 1,029 28 1,241 51 1,549 5 1,036 29 1,252 52 1,566 6 1,043 30 1,263 53 1,583 7 1,051 31 1,274 54 1,601 8 1,059 32 1,286 55 1,618 9 1,067 33 1,297 56 1,63710 1,075 34 1,309 57 1,65611 1,083 35 1,321 58 1,67612 1,091 36 1,333 59 1,69513 1,099 37 1,346 60 1,71414 1,108 38 1,358 61 1,73615 1,116 39 1,371 62 1,75816 1,125 40 1,385 63 1,77917 1,134 41 1,398 64 1,80118 1,143 42 1,412 65 1,82319 1,152 43 1,427 66 1,84720 1,161 44 1,440 67 1,87221 1,171 45 1,454 68 1,89722 1,180 46 1,469 69 1,92123 1,190 47 1,484 70 1,94624 1,200

°Bé ve Yo unluk Dönü üm Tablosu (Sudan Hafif Sıvılar çin) +15 °C’ de

GradBé

Yo unlukGrad

BéYo unluk

GradBé

Yo unluk

10 1,000 20 0,935 30 0,87811 0,993 21 0,929 35 0,85212 0,986 22 0,922 40 0,82813 0,980 23 0,917 45 0,80414 0,973 24 0,911 50 0,78315 0,967 25 0,907 55 0,76216 0,960 26 0,900 60 0,74217 0,954 27 0,895 65 0,72418 0,948 28 0,889 70 0,70619 0,941 29 0,884 75 0,689

pH De erinin zahı : pH nedir?Kimyasal reaksiyonlarda hidrojen iyonu H+ konsantrasyonu çok önemlidir. Rutherford’ un

atom modeline göre bir hidrojen iyonu, elektronu alınmı bir hidrojen iyonudur. Buna proton denir. Proton en küçük pozitif elektrik miktarını gösterir.

Saf su pek az olmakla beraber gene elektri i iletir ki, bu su moleküllerinin dissosie olup iyonlarına ayrılmı oldu unu gösterir. H2O H+ + OH . . . . . (1)

Bu dengeye kütlelerin tesiri kanunu tatbik edilirse ; [H+] [OH ]

= K = 1,7 x 10 16 olur. . . . . . (2) [H+]Suyun molar konsantrasyonu 55,5 yani sabit olarak kabul edilebilir ve denge sabitesi

99

içerisine alınabilir.

[H+] [OH ] = K = 10 14 . . . . . (3)

Bu K sabitesine suyun “iyonizasyon sabitesi” veya “dissosiasyon sabitesi” denir. Elektriksel metodlarla ölçülmü , 22 °C’ de K = 10 14 bulunmu tur. Bu yalnız saf su için de il, asitli veya alkalibütün sular için geçerlidir.

pH = –log [H+]pOH = –log [OH ]pH + pOH = 14’ tür.

Buna göre çözeltileri öylece sınıflandırmak kabildir. pH = pOH = 14 nötral çözelti pH < 7 < pOH asidik çözelti pH > 7 > pOH kalevi çözelti

Yukarıda izah edilen pH tarifinde on rakamının pek kullanı lıolmayan negatif üsleri yerine Sorensen i aret sistemleri kullanılır.Bu sistemde çözeltilerin asitli i H+ iyonlarının aktivitesiyle de il,bunun logaritmasının i aretçe tersi ile ifade edilir ve pH ile gösterilir.Bir çözeltinin H+ iyonları konsantrasyonu 10 7 dir demek yerine bu çözeltinin pH’ ı 7 dir denir.

Örnek : Bir çözeltide H+ iyonları konsantrasyonu 3.10 4 M oldu una göre bu çözeltinin pH de eri nedir?

pH = –log [H+] = –log (3,10 4) = –(log 3 + log 10 4) = –0,48 + (–4) = –(0,48 – 0,4) = –(–3,52) = 3,52 bulunur. pH: 3,52 dir.

Örnek : Bir çözeltinin pH’ ı 4,65 tir. Çözeltideki [H+] iyonları konsantrasyonu ne kadardır? [H+] = 10–pH = 10–4,65 = 10–5+0,35

Bu ise (anti log 0,35) x 10–5 demektir.Anti log 0,35 = 2,24 oldu undan [H+] = 2,24 x 10–5 olur.

B- ELEKTROK MYASAL EKV VALENT (E DE ER) A M KTARI :

1 Coulomb = 1 amper x 1 saniye Amper (i) : 15 gr. p.a. AgNO3’ ün 85 ml. destile sudaki çözeltisinden saniyede 1,118

mg. gümü açı a çıkaran akım miktarıdır.Volt (E) : 1 ohm’ luk bir dirençten 1 amper geçiren kuvvettir. Ohm (R) : 0 °C’ de düzgün kesitli 1 mm² kesitinde ve 106.300 cm. boyunda 14,4521

gr. a ırlı ındaki bir cıva sütununun direncidir. m

A = i: [amper] , t: [saniye] i.t

Metal kaplamacılı ında (galvanoteknikte) 1 A.h kullanılır.1 saat = 3.600 saniye ve 1 ekvivalent gram metalin ayrı ması için, 96.500 / 3.600 = 26,8 A.h gereklidir.

100

1 A.h de ayrılan miktara elektrokimyasal ekvivalent (e de er) miktar denir ve “ c ” ile gösterilir.

Atom a ırlı ı A gr. c = = [gr/A.h] De erlik x 26,804 26,804

Örnek : Gümü ün elektrokimyasal e de er miktarı nedir? Ag Atom a ırlı ı = 107,88 de erli i = 1

107,88 c = = 4,025 [gr/A.h] bulunur. 1 x 26,804

a) Elektrik Enerjisi : Bir enerji daima iki faktörün çarpımına e ittir.

Enerji = iddet faktörü x Kapasite faktörü Elektrik iddet faktörü Elektro Motor Kuvvet (E.M.K.), kapasite faktörü de Elektrik Miktarı’dır. O halde;

Elektrik enerjisi = Elektro Motor Kuvveti x Elektrik Miktarı= E . Q = E . i . t

Pratik birimler sisteminde;Joule = Volt x Coulomb = Volt x Amper Saniye’ dir. Ohm Kanunu dikkate alındı ında,Elektrik enerjisi = R . i² . t [joule]

= R . i² . t . 107 [erg] = R . i² . t [kgm]

9,81

1 küçük kalori 4,183 joule veya 1 joule 0,2390 kaloriye e de er oldu undan

Elektrik enerjisinin ısı cinsinden de eri : E . i . t R . i² . t q = = = 0,2390 R . i² . t formulü ile hesaplanır. 4,183 4,183

b) Mekanik Güç (N) : = Kuvvet x Yol (Zaman biriminde yapılan i ’e Güç denir.)

Kuvvet x YolGüç = = = . . . [kgm/sn] Zaman Zaman

P : Kuvvet [kg]S : Yol [m]t : Zaman [sn] alınırsa,

N (Güç) 1 B.G. (beygir gücü) 75 kgm

101

P . S N = [kgm/sn] 75 . t

N . t . 75 P = [kg] s

N . t . 75 s = [m] P

P . S t = [sn] 75 . N

Örnek : 60 kg.lık bir yükü 3 dakikada 20 m. yükse e ta ıyan bir insanın gücü nedir?

P : 60 kg. P . S 60 . 20 S : 20 m. N = = = 0,089 B.G. dür. t : 3 dak. = 180 sn. t . 75 180 . 75

PS–Kilowatt Dönü üm Tablosu

PS Kilowatt PS Kilowatt 1 0,7351 36 26,464 2 1,4702 37 27,199 3 2,2053 38 27,934 4 2,9404 39 28,669 5 3,6755 40 29,404 6 4,4106 41 30,139 7 5,1457 42 30,874 8 5,8808 43 31,609 9 6,6159 44 32,34410 7,3510 45 33,08011 8,0861 46 33,81512 8,8212 47 34,55013 9,5563 48 35,28514 10,291 49 36,02015 11,027 50 36,75516 11,762 51 37,49017 12,497 52 38,22518 13,232 53 38,96019 13,967 54 39,69520 14,702 55 40,43121 15,437 56 41,16622 16,172 57 41,90123 16,907 58 42,63624 17,642 59 43,37125 18,378 60 44,10626 19,113 61 44,84127 19,848 62 45,57628 20,583 63 46,31129 21,318 64 47,04630 22,053 65 47,78231 22,788 66 48,51732 23,523 67 49,25233 24,258 68 49,98734 24,993 69 50,72235 25,729 70 51,457

Kilowatt–PS Dönü üm Tablosu

Kil PS il PSowatt K owatt 1 1,3 36 48,604 974 2 2,7 37 50,208 335 3 4,0 38 51,812 695 4 5,4 39 53,416 056 5 6,8 40 54,020 416 6 8,1 41 55,624 776 7 9,5 42 57,228 137 8 10, 43 58,833 497 9 12, 44 59,244 85810 13,604 45 61,21811 14,964 46 62,57812 16,325 47 63,93913 17,685 48 65,29914 19,046 49 66,66015 20,406 50 68,02016 21,766 51 69,38017 23,127 52 70,74118 24,487 53 72,10119 25,848 54 73,46220 27,208 55 74,82221 28,568 56 76,18222 29,929 57 77,54323 31,289 58 78,90324 32,650 59 80,26425 34,010 60 81,62426 35,370 61 82,98427 36,731 62 84,34528 38,091 63 85,70529 39,452 64 87,06630 40,812 65 88,42631 42,172 66 89,78632 43,533 67 91,14733 44,893 68 82,50734 46,254 69 93,868

7,614 70 95,22835 4

102

c) Elektrik Gücü (N) :Bir saniyede yapılan i ’ e Güç denildi inden,

Elektrik Enerjisi Volt . CoulombElektrik Gücü = =

Zaman Saniye

joule = = Watt

sn

O halde Volt x Amper = Watt1 Watt x 1 sn = 1 joule’ dür.

Buna göre (Watt . sn) enerji birimidir. Zaman birimi olarak saat veya yıl da alınabilir.

Watt . saat = 3.600 joule Kilowatt . saat = 3.600.000 joule

Kilowatt . yıl = 31.536 . 106 joule 1 Beygir Gücü = 75 kgm = 746 Watt = 0,746 kW

(PS)

Formüller : N = V. i V [Volt], i [Amper]

N i = [Amper] V

N V = [Volt] i

1 kW = 1.000 W1 kW = 1,36 PS 1 PS = 736 W = 0,736 kW

Örnek : 6 V ve 300 A’ lik bir jeneratörün gücü nedir?V = 6 V i = 300 A N = V . i = 6 . 300 = 1.800 W = 1,8 kW

Örnek : 4,5 PS (beygir gücü) kaç kW eder?N = 4,5 PS N = 0,736 . 4,5 = 3,3 kW

Örnek : 6.300 W kaç (beygir gücü) eder?1 kW = 1,36 PS den N = 6.300 W = 6,3 kW N = 1,36 . 6,3 = 8,55 PS eder.

Örnek : 1.500 W’ lık bir banyo ısıtıcısı 8 saatte ne kadar masraf yapar?(1 kWh = 128.000 TL) Masraf = . Para M = A . P A : 1 kW’ da yapılan i

P : Fiyat (1 kW ücreti) M : MasrafA = N . t = 1,5 kW . 8 saat = 12 kWhM = A . P = 128.000 x 12 = 1.536.000 TL bulunur.

103

ISI M KTARI : Metal kaplamacılı ında (galvanoteknikte) 1 kg. banyo çözeltisinin (elektrolit miktarının)sıcaklı ını 1 °C yükseltmek için gereken ısı miktarı (sıcaklık) a a ıdaki tablodan faydalanılarak uformülle hesaplanmalıdır.

Spesifik sıcaklık C = 1 – (0,0095 . n) (n : elektrolitin °Bé olarak yo unlu u)

Yo unlukSpesifiksıcaklık Yo unluk

Spesifiksıcaklık Yo unluk

Spesifiksıcaklık

1 °Bé 0,9905 11 °Bé 0,8955 21 °Bé 0,8005 2 °Bé 0,9810 12 °Bé 0,8860 22 °Bé 0,7910 3 °Bé 0,9715 13 °Bé 0,8765 23 °Bé 0,7815 4 °Bé 0,9620 14 °Bé 0,8760 24 °Bé 0,7720 5 °Bé 0,9525 15 °Bé 0,8575 25 °Bé 0,7625 6 °Bé 0,9430 16 °Bé 0,8480 26 °Bé 0,7530 7 °Bé 0,9335 17 °Bé 0,8385 27 °Bé 0,7435 8 °Bé 0,9240 18 °Bé 0,8290 28 °Bé 0,7340 9 °Bé 0,9145 19 °Bé 0,8195 29 °Bé 0,724510 °Bé 0,9050 20 °Bé 0,81--- 30 °Bé 0,7150

1 kg. suyun sıcaklı ını +14,5 °C’ den +15,5 °C’ ye yükseltmek yani 1 °C arttırmak içingerekli ısı miktarı 1 kcal (kilo kalori)dir.

Bir galvano banyosunda lüzumlu toplam ısı miktarı öyle hesaplanır :

Toplam Isı Miktarı = Spesifik sıcaklık x Kütle x Sıcaklık farkıQ = C . m . [kcal]

C : Spesifik sıcaklık [kcal/kg.°C] m : Elektrolit miktarı [kg]

V : Sıcaklık farkı [°C] (Vsıcak – Vso uk) P

Buradan, m = [kg] C .

Q = [°C] hesaplanır.

C . m

Örnek : 800 lt.lik bir nikel banyosunu 18 °C’ den 50 °C’ ye çıkarmak için gerekli ısı miktarınedir? (Banyo yo unlu u 20 °Bé dir.)

V = 800 lt = 50 – 18 = 32 °C

C = 0,8100 (tablodan bakılır)

Q = C . m . formülünden

m = V . C = 1 – (0,0095 x 20) m = 800 . 1,161 C = 1 – 0,19 m = 928,8 kg. C = 0,81

Q = 0,81 . 928,8 . 32 Q = 24.074,496 kcal

Q 24.075 kcal bulunur. 104

Yardımcı Formüller :

1 kWh = 3.600.000 joule 1 kWh 860 kcal

1 watt.sn = 0,24 cal (elektriksel ısı birim miktarı)1 cal = 4,184 joule = 0,001163 kWh1 kWh = 860 kcal

Q (ısı – sıcaklık birimi) = 860 x Elektriksel i [kcal]Q = 860 . A [kcal] veya Q = 860 . N . t [kcal]

Galvano banyolarının ısıtılmalarında ısı kaybını ( ) da dikkate almak gerekir. O zamanformül,

Q = 860 . N . t . [kcal] eklini alır.

Güç ise, Q Q : Isı birimi [kcal]

N = [kW] t : Zaman 860 . . t : Isı kaybı (%)

Buradan, Q

t = [saat] 860 . N .

Q = % olarak bulunur.

860 . N . t

Örnek : 20 °Bé yo unlu unda 1.000 lt. hacminde bir sert krom banyosunu 4 saatte 18 °C’ den 58 °C’ ye yükseltmek gerekiyor.

a) Banyoyu (elektroliti) ısıtmak için gerekli elektrik enerjisi (kW) nedir?b) 1 kWh = 128.000 TL ise, elektrik masrafı nedir?Çözüm :V = 1.000 lt.

= 58 – 18 = 40 °C t = 4 saat

= 0,8 (%20 kayıp)C = 0,81 (tablodan bakılır.)

= 20 °Bé = 1,161 1 kWh = 128.000 TL

a) Q N = den Q = C . m . 860 . . t

m = V . = 1000 . 1,161 = 1.161 kg. C = 0,81 Q = 0,81 . 1161 . 40 = 37.600 kcal.

37.600 N = = 13,67 kW bulunur. 860 . 0,8 . 4

105

b) M = A . P A = N . t

A = 13,67 x 4 = 54,7 kWhM = 54,7 x 128.000 = 70.016.000 TL bulunur.

Örnek : 600 lt.lik bir sıcak su yıkama banyosunu 2 saatte 15 °C’ den 95 °C’ ye çıkarmakiçin lüzumlu elektrik enerjisi nedir?

Çözüm :600 . 80 . 1,0 . 1,0

= 27,9 kW 860 . 2

Örnek : 1.000 lt.lik bir nikel banyosunun (d : 1,125 ve 16 °Bé) sıcaklı ını 15 °C’ den 55 °C’ ye çıkarmak için lüzumlu elektrik enerjisi nedir?

Çözüm : 1000 . 40 . 1,125 . 0,99

= 51,8 kW 860 . 1,0

Örnek : 1.000 lt.lik bir nikel banyosunun (d : 1,125 ve 16 °Bé) sıcaklı ını 15 °C’ den 55 °C’ ye çıkarmak için lüzumlu elektrik enerjisi nedir?

Çözüm : 1000 . 40 . 1,125 . 0,99

= 51,8 kW 860 . 1,0

Örnek : 800 lt.lik bir sert krom banyosunu 55 °C’ ye kadar ısıtmak için 6 kW’ lık bir ısıtıcıile ile ne kadar zamanda ısıtılabilir?

Çözüm : 800 . 40 . 1,18 . 1,0

= 6,5 saat gereklidir. 860 . 6

Özetle formüle edecek olursak, ısıtma takatı galvano banyolarında u formüle göre hesaplanır :

Banyo hacmi [lt] x Sıcaklık farkı x Yo unluk x Spesifik sıcaklık kW =

860 x Isıtma süresi [saat]

Spesifik sıcaklık, yukarıda da belirtildi i gibi;C = 1 – (0,0095 . n) dir. (n: Elektrolitin °Bé olarak yo unlu udur.)

FARADAY KANUNLARI VE UYGULAMALARI : 1- Bir elektrolitten elektrik akımı geçirildi i zaman serbest hale geçen veya çözünen madde

miktarı, elektrolitten geçen elektrik miktarıyla orantılıdır.2- Muhtelif elektrolitlerden aynı miktar elektrik akımının geçmesiyle ayrılan veya çözünen

madde miktarı, her cismin kimyasal e de eriyle orantılıdır.Kimyasal e de er, bir atomun atom tartısının veya bir atom grubunun mol tartısının,

bunların dahil oldukları bile ikteki valanslarına oranıdır.Bir coulomb’luk elektrik miktarının serbest hale geçirdi i veya çözdü ü maddenin gram

miktarına, bu maddenin “elektrokimyasal e de eri” denir. Gümü ün elektrokimyasal e de eri, yani bir coulomb’luk elektrik akımının açı a çıkardı ıgümü miktarı 0,00118 gr.dır. u halde gümü ün kimyasal e de eri onun elektrokimyasal

106

e de erine bölünürse; 107,88 / 0,00118 96.500 coulomb bulunur. Herhangi bir cisimden bir e de er gramının ayrılmasına tekabül eden bu elektrik miktarına

Faraday denir ve [F] ile gösterilir. 1 Faraday = F = 96.500 coulomb olarak alınır.

Ayrılan elementin atom tartısı A, bulundu u bile ikteki de erli i (n) ve geçen akımınmiktarı da Q coulomb ise, ayrılan maddenin gram miktarı; A Q

m = . veya Q = i . t oldu undann 96.500

A i . t m = . olur. Burada (i) amper, (t) saniye ve (m) gram olarak bulunur.

n 96.500

I- Elektrikli Kaplamada Katotta Ayrı an (Toplanan) Metal Miktarının Hesaplanması :

Faraday Kanunu’ ndan yararlanılarak hesaplanır. Çöken (ayrı an) madde miktarı = Elektrokimyasal e de er x Akım yo unlu u x Zaman

m = c . i . t Kaplamacılıkta tatbik edilen akımın tamamından istifade edilemedi inden (kayıptan dolayı),istifade edilebilen (faydalanılabilen) akım “a” yı hesaba katmak icabeder. O zaman formül,

m = c . . t . a [gr] olur. c : Elektrokimyasal e de er (gr/Ah) : Bütün yüzey için tatbik edilen akım iddeti (amper)

t : Zaman (saat)a : Faydalanılan akım oranı %

m : Çöken (katotta ayrı an) metal miktarı

Örnek : 0,5 A/dm² akım yo unlu uyla 2,5 dm² lik bir yüzeyde 80 dak. Müddetle nikelkaplama tatbik edildi inde katotta toplanan (ayrı an) metal miktarı ne olur? (faydalanılan akımoranı %95 tir.)

Çözüm :i = 0,5 A/dm² m = c . . t . a F = 2,5 dm² = i . F = 0,5 x 2,5 = 1,25 A t = 80 dak. t = 80 / 60 = 1,33 saat a = %95 = 0,95 m = 1,095 x 1,25 x 1,33 x 0,95 c = 1,095 gr/Ah m = 1,73 gr. bulunur

II- Çöken Metal Miktarının Kaplama Kalınlı ına Göre Hesaplanması :

Toplanan metal miktarı [gr] Kaplama Kalınlı ı (s) = formülü ile hesaplanır.

Yüzey [cm²] x yo unluk [gr/ml]

m m : Metal miktarı [gr] s = [cm] F : Yüzey [cm²] F . : Yo unluk [gr/ml]

Galvanoteknikte kalınlık mikron [µ] ve yüzey [dm²] olarak hesaplamada kullanılır. O zamanformül

m . 100 s = [mikron] olur. F .

Kaplama kalınlı ı s [mikron] x kaplama hacmi kaplanan yüzey üzerinden hesaplanarak

107

yapılır. A ırlık = Hacim x Yo unluk

Toplanan (Ayrı an) Metal Miktarının Hesabı :

Kütle = Hacim x Yo unlukHacim = Kesit x Yükseklik

Toplanan Metal Miktarı = Toplam Yüzey x Kalınlık x Yo unlukm = F . s . [gr] olarak hesaplanır.

F : Toplam yüzey s : Kalınlık [µ] mikron (1 µ = 0,001 cm)

: Yo unluk (yo unluk tablosuna bakınız.)

Örnek : 25 cm Ø çapında bir metal plaka 22 µ nikel kaplanmı tır. Ayrı an (katotta çöken) nikel miktarı nedir?

Çözüm : . d² 3,14 . 25² d : 25 cm F = 2 . = 2 . = 982 cm²s : 22 µ = 0,0022 cm 4 4 : 8,80 (tablodan)

m = F . s . = 982 . 0,0022 . 8,8 = 19 gr. bulunur.

III – Elektrikli Kaplama Banyolarında Kaplama Müddetinin Hesabı çin : mt = [saat] formülünden yararlanılır. c . . a

m : Ayrı an metal miktarı [gr] c : Elektrokimyasal ekvivalent e de er miktarı [gr/Ah] : Akım iddeti [A]

a : Faydalanılan akım oranı (%)

Örnek : Bir parlak krom banyosunda 0,5 µ kaplama istenmektedir. Kaplanacak yüzey 35 dm² dir. 10 A/dm² akım yo unlu u ve faydalanılan akım oranı %12 oldu una göre, kaplanacak parçanın banyoda kalma süresi ne olmalıdır?

s = 0,5 µ = 0,00005 cmF = 35 dm² = 3.500 cm²i = 10 A/dm² a = %12 = 0,12 = 7 (cetvelden bulunur)

c = 0,323 gr/Ah (cetvelden bakılır)Çözüm : m 1,225 t = dan hesaplanır. t = = 0,09 saat = 5,4 dakika c . . a 0,323 x 350 x 0,12

m = F . s . = 3.500 x 0,00005 x 7 = 1,225 gr.

= i . F = 10 x 35 = 350 A

108

IV- Elektrikli Kaplama Banyolarında Kaplama Müddetinin Kaplama (Çöken Metalin) A ırlı ından Faydalanılarak Hesaplanması :

Örnek : 12 adet yemek ka ı ı 30 gr. gümü le kaplanmı tır. Bir ka ı ın yüzeyi azami 0,65 dm² dir. 0,5 A/dm² akım yo unlu uyla ve %98 bir akım verimiyle banyoda kalma müddeti neolmalıdır?

Çözüm :m = 30 gr. F = 0,65 x 12 i = 0,5 A/dm² a = %98 = 0,98 c = 4,025 gr/Ah

m t = = i . F

c . . a = 0,5 x 0,65 x 12 = 3,9 A buradan,

30 t = = 1,95 saat bulunur. (1,95 saat = 117 dakika = 1 saat 57 dakika) 4,025 x 3,9 x 0,98

PROBLEMLER :

1- Bir gümü banyosunda 60 adet ka ık gümü le kaplanmak isteniyor. Her bir ka ı ıntoplam yüzeyi 40 cm² dir. Kaplamanın kalınlı ı 0,01 cm. olacaktır. Akım iddeti 5 A’ dir.

a. Kaplama için gerekli gümü miktarı nedir?b. Kaplama zamanı nedir?Çözüm :a. 60 ad. ka ık üzerinde toplanan gümü ün hacmi : 60 x 40 x 0,01 = 24 ml.

Toplanan gümü ün kütlesi : 24 x 10,5 = 252 gr. eder. Formülden 252 x 96500 t = = 45.083 saniye bulunur. (12 saat 52 dak. eder.) 107,88 x 5

2- Yukarıda bahsi geçen gümü banyosuna batırılmı bulunan ve bir yüzü S = 800 cm² olan 2 mm. kalınlı ında bir levha 0,25 A/dm² akım yo unlu u ile 4 saat 58 dakika 10 saniye müddetlegümü kaplanıyor. Kaplama kalınlı ı nedir? (Ag : 107,88 d : 10,5)

Çözüm : = 0,25 x 8 = 2 A

t = 4 saat 58 dak. 10 sn. = 14.400 + 3.480 + 10 = 17.890 sn. 107,88 x 2 x 17890 m = = 39,9994 gr. 40 gr. bulunur. 96.500

Di er taraftan 800 cm² olan levhanın iki yüzeyinin de kaplandı ı dü ünülürse : Kütle = Hacim x Yo unluk

Hacim = Kesit x Yükseklik 40

h = = 0,00238 cm. h = 0,0238 mm. bulunur. 2 x 800 x 10,5

109

3- Bir bakır tasfiye banyosu her birinin yüzeyi 9 dm² olan paralel olarak ba lanmı 30 anot ve 29 katot ihtiva etmektedir. Akım yo unlu u 20 A/dm² dir.

a. Banyodan geçen toplam akım iddeti ve, b. %95 akım verimi ile 24 saatte toplanan bakır miktarı nedir?Çözüm :a. Katodların toplam yüzeyi S = 9 x 29 x 2 = 522 dm²

Toplam akım iddeti de = 522 x 20 = 10.440 A’ dir. 1 Amper-saatte açı a çıkan bakır miktarı

63,6 1 x 3600 m = x = 1,19 gr. O halde, 2 96500

b. 24 saatte 10.440 A’ in açı a çıkardı ı bakır miktarım = 1,19 x 24 x 10.440 x 0,95 =238,258 gr.dır.

4- Bir çinko banyosunda 1 dm² lik bir parça 2,5 A/dm² lik bir akım yo unlu u ile 24 dakikada 12 µ luk bir kaplama yapılmaktadır. Faydalanılan akım nisbeti nedir?

Çözüm :i = 2,5 A/dm² m = F . s . t = 24 dak. = 100 x 0,0012 x 7,1 s = 12 µ = 0,0012 cm. = 0,85 gr. F = 1 dm² = 100 cm² = 7,1 t = 24 / 60 = 0,4 saat

c = 1,22 gr/Ah

m 0,85 a = x 100 = x 100 = 70 %70 bulunur. c . . t 1,22 x 2,5 x 0,4

5- 8 dm² lik bir satıh, siyanürlü bakır banyosunda 0,4 A/dm² lik bir akım yo unlu uyla 28 dak. kaplanarak, satıhta 2,5 gr. bakır çökertiliyor (toplanıyor). Faydalanılan akım nisbeti nedir?

Çözüm : i = 0,4 A/dm² = i . F

F = 8 dm² = 0,4 x 8 = 3,2 A t = 28 dak. m = 2,5 gr. t = 28 / 60 = 0,467 saat m 2,5 a = x 100 = x 100 = 71 %71 bulunur. c . . t 2,372 x 3,2 x 0,467

6- Siyanürlü bir bakır banyosunda 5 askı mal asılmı tır. Beher askıda 12 dm² lik kaplanacak yüzey mevcuttur. 0,5 A/dm² akım yo unlu u ile çalı ıldı ına ve faydalanılan akımnisbeti de %75 oldu una göre 1 saatte kaplama kalınlı ı ne olur?

Çözüm :F = 12 dm² x 5 = 60 dm² = i . F i = 0,5 A/dm² = 0,5 x 60 = 30 A a = %75 = 0,75 t = 1 saat m = c . . t . a

c = 2,372 gr/Ah = 2,372 x 30 x 1 x 0,75 = 53,37 gr.

m . 100 53,37 x 100 S = = = 10 µ bulunur. F . 60 x 8,9

110

7- Akım iddeti ve Akım yo unlu u : E

Ohm Kanunu’ ndan = R

: Akım iddeti yerine galvanoteknikte kaplanacak malzemenin (parçanın) birim yüzeyine isabet eden akım iddeti alınır ve buna akım yo unlu u denir.ekseriya birim yüzey olarak dm²alınır.

(toplam akım iddeti) i (akım yo unlu u) = [A/dm²]

d (toplam kaplanacak yüzey)

a. 30 dm² yüzeye sahip bir otomobil tamponu krom ile kaplanmaktadır, redresör ampermetrelerinde toplam 360 A okunmaktadır. Akım yo unlu u nedir?

Çözüm : 360 d : 30 dm² i = = = 12 A/dm² dir. : 360 A d 30

b. Bir gümü banyosunda iki düzine gümü ka ık (beheri 1,2 dm² dir) 0,8 A/dm² akımyo unlu u ile kaplanmaktadır. Akım iddeti nedir?

Çözüm :i = 0,8 A/dm² = i . d = 0,8 x 28,8 = 23 A bulunur. d = 1,2 x 24 = 28,8 dm² dir.

Kaplama kalınlı ı (Ortalama kalınlık) µ “mikron” : A ırlık Kalınlık =

Satıh x Yo unluk

Kalınlık, en küçük ve en büyük ortalaması için faktör :

Bulunan kalınlık (µ) Sf = = Küçük kalınlık (µ) s

Ortalama kalınlık = S x f

8- Bir parça 20 µ kaplanmak isteniyor. Denemede en küçük kalınlık 16 µ bulunmu tur.Ortalama kalınlık nedir?

Çözüm :

S 20 f = den f = = 1,25 s 16

Ortalama kalınlık = 20 x 1,25 = 25 µ dur.

A ırlık Hesapları : Metal a ırlı ı = Malzeme sathı x Ortalama kalınlık x Yo unluk

G = F x O.K. x [gr.] F : Satıh [cm²] : Yo unluk (tablodan) Sort. kalınlık : [cm] Cu : 8,9 Ni : 8,8

1 µ = 0,0001 cm Cr : 7,0 Ag : 10,5 gibi.

111

9- Beheri 30 dm² olan 200 ad. tampon, azami 16 µ asgari 13 µ bakır oldu una göre, toplambakır kaplama miktarı nedir?

Çözüm : Bulunan kalınlık 16 a) f = f = = 1,23 Küçük kalınlık 13

b) Ort. kalınlık S ort = S bulunan x f = 16 x 1,23 = 20 µ

c) Metal a ırlı ı ise; G = 200 x F x Sort x F = 30 dm² = 3.000 cm²Sort = 20 µ = 0,002 cm. = 8,9 (tablodan)

G = 200 x 3000 x 0,002 x 8,9 G = 10,680 gr. G = 10,68 kg.

Faraday Kanunları’ na Göre Metal A ırlıkları :

Kaplama a ırlı ı = Elektrokimyasal x Akım x Zaman x Faydalanılan Ekvivalent iddeti akım nisbeti

G = c . . t . a [gr.] : Akım iddeti [amper]

t : Zaman [saat]a : Faydalanılan akım % sic : Toplanan metal [gr/Ah]

Nikel için 1,095 gr/Ah Kadmiyum için 2,096 gr/Ah Bakır için 2,372 gr/Ah (siyanürlü) Gümü için 4,024 gr/Ah Bakır için 1,186 gr/Ah (asitli) Çinko için 1,219 gr/Ah

Krom için 0,323 gr/Ah

10- 1000 lt.lik bir parlak nikel banyosunda 4 A/dm² çalı ılıyor. Kaplanan metal sathı 80 dm²,mallar banyoda 25 dakika kalıyor ve faydalanılan akım nisbeti %95’ tir. Ne kadar nikel kaplanır?

Çözüm :G = c . . t . a = i . F = 4 x 80 = 320 A

t = 25 / 60 = 0,416 saat G = 1,095 x 320 x 0,416 x 0,95 = 138 gr.

112

113

Element De erlikKesafetgr/cm³

Ayrı an Miktargr/Ah ( 1 )

Ergime Sıcaklı ı °C

Spes. Sıc. Kats.kalori/gr

Elektriksel Direnç ( 2 )

Aluminyum 3 2,70 0,3354 660 0,2140 2,828 Antimon 3 6,69 1,5143 631 0,0504 41,7 Kadmiyum 2 8,65 2,0968 321 0,0552 7,6 Krom 6 7,10 0,3234 1615 0,1110 2,6 Bakır 2 8,93 1,8558 1480 0,0921 1,77 Bakır 1 8,93 2,3716 1480 0,0921 1,77 Nikel 2 8,90 1,0948 1455 0,1050 7,8 Gümü 1 10,50 4,0247 961 0,0558 1,59 Çinko 2 7,14 1,2196 420 0,0925 5,8 Kalay 4 7,31 1,1071 232 0,0542 11,5 Kalay 2 7,31 2,2142 232 0,0542 11,5

( 1 ) %100 faydalanılan akım nisbetinde ( 2 ) mikro ohm/cm²

Ayrı an Metal gr/Ah

Kaplama Kalınlı ıKaplama Cinsi

ve MaksadıElektrolit

Tipi

BanyoSıc. °C

pH De eri

AkımYo .

A/dm²

Çalı maVoltajı

V Teorik Pratik

FaydalanılanAkım

% A/dm² dak/µmElektrolit

Krom (Dekoratif) H2SO4 38-45 < 1 10-15 4-6 0,323 0,032 8-12 10 13 1,5 Krom (Sert) " 55 < 1 40-60 4-12 0,323 0,058 15-20 50 2,5 1,5 Kadmiyum (Koroz.) Siyanürlü 18-24 11-13 1,5-2 1,8-2,5 2,097 1,99 90-95 2 1,3 0,5 Bakır (Ön bakır) " 18-24 10-11 0,3-0,5 2-3 2,372 1,78 65-75 0,3 10 0,1 Bakır (Kuvv. bakır) " 60-70 > 14 2-6 2-5 2,372 1,328 55-60 4 1 0,7-1 Bakır (Kuvv. bakır) Asitli H2SO4 20-40 1,2-3,0 3-5 2,5-5 1,186 1,186 100 3 1,5 1 Nikel (Ön nikel) " 20-40 5,2-5,6 1-2 3-4,5 1,095 1,04 95 1 5,1 0,5 Nikel (Parlak) " 30-50 4,5 0,5-4,0 2-5 1,095 1,04 95 5 1,1 1,5-2 Çinko (Mat) Siyanürlü 18-24 > 14 1-3 2-4 1,22 1,1 85-90 1 4,0 0,6 Çinko (Parlak) " 18-22 > 14 2-3 2-4 1,22 0,975 75-85 3 1,5 0,7 Pirinç (Kuvv.) " 40-50 12-13 1-3 2,5-4 1,85 1,57 80-90 3 1,0 0,6 Kalay (Koroz.) H2SO4 18-24 1,0-1,5 0,5-1,5 2,5-3,5 1,107 0,95 65-85 1 4,6 0,5 Kalay (Koroz.) Alkali 90-98 > 14 1-1,5 3-4,5 1,138 0,854 60-75 1,5 4,2 0,5

FABR KA ATIK SULARININ DO AYA ZARAR VERMEYECEK EK LDE ARITILMASI

Sanayi tesislerinde su çe itli amaçlar için kullanılmaktadır. Fabrikalarda kullanılan sularınmutlaka tasfiye edilmesi gerekir. Sertli i çok yüksek olan sular'ın buhar kazanlarında kazanta ıyarattı ı ve ihtiva etti i oksijen'in a ındırma etkisiyle kazanı yıprandırması da zararlı bir etkendir. Bugün her kapasitede geli tirilmi mükemmel su tasfiye cihazları vardır. Büyük yatırım yapan ciddi i letmeler dı ında da artık küçük i letmelerde su tasfiye cihazları kullanmaktadırlar.

urası bir gerçektir ki, her i letmeci üretti i malzeme cinsini elde etmek için su kullanmaktadır. Bu artık (atık) sular bir takım kimyasalları da beraberlerinde sürükleyeceklerdir.Hiç zehirli maddeler içermeyen sular da ku kusuz bulunabilir. Konumuz kirlilik yaratan asitli, alkalik ortamı yaratan siyanür, kromik asid ve metalik tuzlardan suyu arındırmaktır. ayet bu atıksular içerdikleri bu zehirli maddeler hiçbir i leme tabi tutulmadan civarda açılan geni ce bir çukura, dere, göl veya denize (fabrikanın bulundu u çevreye göre) verilecek olursa, çok tehlikeli bir iyapılmı olur.

l letmeci nasıl ba langıçta kullanaca ı suyun sertli ini gidermek amacıyla su tasfiye (deiyonize) tesisleri kuruyor, bir yatırım yapıyorsa; kirli (zehirli) suların da çevreye zarar vermeyecek hale getirilmeleri her eyden önce vicdani ve vatani bir görevdir. Ayrıca yasa gere idir.Maalesef bizler bu konuda çok ama çok geri kaldık. .

öyle ki; sanayiciler “Sanayi bölgesi” diye ayrılan bölgelerde “burada ben istedi im her eyiyapabilirim, bu bölge benim için ayrılmı tır; kirli sularımı da istedi im gibi atabilirim”diyememelidir.

Hastalı ı erken te his edemedi imiz için çok geç kaldık maalesef... Geli mi ülkeler bu problemlerini yıllar önce çözümlemi lerdir.

Memleketimizde ilk ciddi adım 27.7.1973 tarih ve 14607 sayılı Resmi Gazete’deyayımlanan Bakanlar Kurulu Kararı 7/6719’ a göre Tarım Bakanlı ı’nca hazırlanan, Danı tay’caincelenen “Su Ürünleri Tüzü ü”, 11.8.1993 tarih ve 18132 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanan2872 Sayılı Çevre Kanunu çıkarılmı tır. 10.4.1991 tarih ve 20488 sayılı resmi Gazete’ de 443 sayılıÇevre Bakanlı ı Kurulu ve Kanunları bilahare 21.8.1991 tarih ve 20967 sayılı Resmi Gazete’de 2872 sayılı Çevre Kanunu en son eklini almı tır.

Özetle DO A’ ya, çevremize zarar vermeyecek ekilde bütün bireyler kendilerine dü engörevi yapmalıdırlar. Aksi halde DO A, TAB AT ANA bizleri susuz ve gıdasız bırakarakintikamını öyle bir alır ki... Toplum olarak aç, susuz ve sa lıksız kalırız.

Bütün meslek kurulu ları, üniversiteler elele koordineli bir ekilde çalı malıdırlar. Çevre bilimi yalnız in aat kökenli çevre mühendislerinin i i de ildir. Çevre bilimi tüm tıp, kimya, botanik, ziraat, hidrobiyolog ve hatta jeologların elele vermeleri ve koordineli bir ekilde çalı maları ile aydınlı a kavu ur. Çevre konusunda bireysellikten vazgeçerek tüm meslek kurulu ları tek bir ruh tek bir vücut gibi çalı malıdırlar. Aksi halde hüsrana u rarız. Biz hala ara tırma ve etüd yapmaklabirimizin dedi ini di eri bozmakla vakit geçiriyoruz.

Lütfen dü ününüz, Altın Boynuz Haliç, Marmara, zmit Körfezi, Koçhisar, Eber ve Ak ehirgölleri ne halde, kurtarabildik mi?..

veren, sanayici yani yatırımcı u gerçe i iyice görmeli ve dü ünmelidir : Ta ıyla,topra ıyla, insanıyla vatan bir bütündür nasıl birbirimizi seviyor ve sayıyorsak topra ımızı,ırmaklarımızı, deniz ve göllerimizi de sevmeli ve korumalıyız.

Sevinçle belirtmek isterim ki; çok ciddi, yurtiçi ve dı ında arıtma tesisleri kuran gayretli mühendislerimiz, firmalarımız var. Ama tekrar belirtmekte yarar görüyorum, tüm meslekkurulu larının koordineli çalı malarıyla bu i in ba arıya ula ması kabil olur.

Yatırımcı bu i in masrafına seve seve katlanmaktadır.Böyle tesisleri görmek insana gurur ve evk veriyor. Hepimiz bu i in gönüllü bireyleri

olarak canla ba la teknolojinin hizmetinde olmalıyız. Çevre i i ovmenlik de ildir.Denizden kepçe ile po et toplayan büyük bir çevre yetkilisinin gazetedeki resmini

114

belle imden silmek istiyorum.

FABR KA ATIK SULARININ K MYASAL YOLLA TASF YES "ARITILMASI"Genel olarak fabrikalarda muhtelif maksatlar için su kullanılmaktadır.1- Mutfak ve tuvaletler için, 2- So utma suyu olarak bazı cihazlar için, 3- Isı kayna ı olarak kazan dairesinde (kazan suyu)4- Yıkama ve çalkalama (konserve, me rubat, boya ve apre tekstil sanayiinde) 5- Kimyasal maddeler içeren banyoların (Galvanoteknikte, elektrolitik metal kaplamacılı ı)

fosfatlama, emaye sanayiinin yıkama suları gibi.Bir misal olarak metal kaplamacılı ıyla i tigal eden bir fabrikayı ele alalım. Bu i letme bir

yan sanayii olarak beyaz ev aletleri; radyo, TV, mobilya aksesuarı üreten firmalara i yapmaktadır.Bu i letmede:

a- Parlak dekoratif krom hattı (bakır-nikel-krom)b- Eloksal (Anodizing) hattıc- Boya öncesi fosfatlama hattıd- Küçük parçalar için çinko kaplama hattıe- Emaye hattı mevcuttur.Arıtmada (zehirlilik tesirinin izalesi) daha önce de belirtti imiz gibi i , ba ta kimyacılara,

biologlara, çevrecilere, tıpçı ve ziraatçilere dü mektedir.in ilk etabında kimyacı a a ıda ematik olarak belirtilen doneleri hazırlayacak; çevreci ve

in aatçılarla, projesini üstlenecek, arıtma sistemini kuracak yükleniciye iletecektir. Tekrar kıvançlabelirtmek isterim yurtiçi ve yurtdı ı ihaleler kazanan çok ciddi, bilgili firmalarımız mevcuttur.

Kimyacının i i yukarda belirtildi i gibi; i letmede çalı ma sonucu olu an kirlili i, cins vemiktarlarıyla tesbit etmektir. Misal olarak a a ıda bir örnek verilmi tir.

Tablo 1 . Parlak krom hattında çalı ma sırası öyle olmalıdır : Banyo Sıcaklık De i meSırası Banyo Cinsi pH de eri °C Süresi1 Sıcak ya alma banyosu 10-11 65-75 4 Hafta 2 Su ile yıkama, çalkalama 9-10 20-25 Hergün

(devamlı akı temin edilmeli)3 Elektrikli ya alma 10 20-25 4 Hafta4 Su ile yıkama. çalkalama 8-9 20-25 Hergün

(devamlı akı temin edilmeli)5 Nötralizasyon (%10 H2SO4) 3 20 6 Hafta6 Su ile yıkama, çalkalma 5-6 20 Hergün

(devamlı akı temin edilmeli)7 Ön siyanürleme (%3-5 NaCN) 9 20 8-10 Hafta8 Siyanürlü bakır banyosu 10-11 50-60 —

(Ön Bakır kaplama)9 Siyanürlü bakır banyosu 11-12 55-65 —

(Parlak kaplama anodik ve katodik) 10 Su ile yıkama, çalkalama 8-9 20 Hergün

(devamlı akı temin edilmeli)11 Nötralizasyon 3-4 20 8 Hafta

(%5 HCl + %5 H2SO4)12 Su ile yıkama, çalkalama 4-6 20 Hergün

(devamlı akı temin edilmeli)13 Parlak nikel banyosu 3,5-4,5 50-55 —

(P. nikel kaplama)14 Su ile yıkama (iktisadi yıkama) 4-6 20 —

115

Banyo Sıcaklık De i meSırası Banyo Cinsi pH de eri °C Süresi15 Su ile yıkama, çalkalama 6-7 20 Hergün

(devamlı akı temin edilmeli)16 P- Krom banyosu 3-4 40 —

(Parlak Krom kaplama)17 Su ile yıkama (iktisadi yıkama) 4-5 20 — 18 Su ile yıkama, çalkalama 5-6 20 Hergün 19 (devamlı akı temin edilmeli)20 Sıcak su ile yıkama 6,5-7 80-85 Hergün

Böyle bir çalı ma düzenini esas olarak aldı ımıza göre hergün verilen artık suların ; a- Miktarıb- çerisinde ihtiva etti i zehirli maddelerin cins ve miktarlarını önceden bilmek gerekir.

Bunlar kimyasal analizlerle ve hassas olarak yapılmalıdır. Birkaç tayinden sonra artık sularda ihtivaetti i CN miktarı bilinen su için, nötralizasyon i leminde malzemenin bir a ırısını kullanmaktafayda vardır.

Tablo 2 . Muhtelif yıkama sularında bulunan bazı maddelerin analitik de erleri (misalolarak verilmi tir.)

Zn++ 4-6 mg/lt. MaksimumFe++ 8-9 '' ''Cd++ 3-4 '' ''Ni++ 2-3 '' ''CN– 0,6-1 '' ''CrO3 0,8-1 '' ''CrO3 1-2 gr/lt. Bazen daha fazla olabilir.(fosfatlama ve pasivasyonlarda)Alkali NaOH olarak 4-5 ''Asit H2SO4 olarak 2-3 ''Asit HCl olarak 2-5 ''

Nötralizasyon havuzuna verilen su miktarlarıAlkali karakterde su miktarı 8.000 lt / 8 saat Asit '' '' '' 6.500 lt / 8 saat Siyanürlü '' '' '' 5.000 lt / 8 saat Kromik asitli '' '' 10.000 lt / 8 saat

Aynı ekilde ; a) Eloksal (anodizing) b) Fosfatlama hattıc) Çinko kaplama hattıd) Emaye hattı yıkama sularının içeri i cins ve miktarları tesbit edilmelidir.kinci a amada arıtma sistemini kuracak firmayı seçmek, fabrikada arıtma yerinin seçimi,

toplama depoları ve sistemin çevreci ve biyologlarla koordinasyona girilmesine kalmaktadır.Kanaatimce bu i e giri irken, arıtma sistemi kurulurken resmi kurulu lardan, belediye ve ziraatçilerden mahallin topografik durumu, yeraltı su kaynakları, çevre ziraati, göl, deniz veya nehirlerde olan durumları tesbit edilmi olmalıdır.

TASF YE ED LECEK ARTIK SULAR: A- Bir ön muameleye ihtiyacı olmayan asidik ve alkali karakterde olan sular ile, B- Bir ön muameleye ihtiyacı olan siyanürlü ve kromik asitli yıkama suları olmak üzere

iki kategoride incelenmelidir.116

A- 1) Asidik karakterdeki sular (metal iyonları ihtiva etmeyen)a- CaCO3 ile 2HCl + CaCO3 CaCl2 + H2CO3

b- Ca(OH)2 ileH2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2H2Oc- MgO ile H2SO4 + MgO MgSO4 + H2OPrensip olarak bu üç metod var. Daha iktisadi, yukarda misal olarak aldı ımız çalı ma

düzenimizdeki asidik karakterdeki sularımız asitle da lama (beizen) oksit ve pastan gidermebanyoları ve bunların yıkama suları ile; ya alma banyolarında sonraki nötralizasyon banyolarınıiçerisine alır.

2) Alkali karakterdeki sular (metal iyonları ihtiva etmeyen)a- HCl ile NaOH + HCl NaCl + H2Ob- H2SO4 ile 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2OSıcak ve elektrolitik ya alma banyoları ile bunların yıkama suları.B- 1) Kromik asit ihtiva eden yıkama suları : Krom banyosundan sonraki yıkama sularıyla,

sarı (pirinç) ve çinko kaplamadan sonraki kromik asit içeren pasivasyon banyoları ve bunlarınyıkama sularıdır. Kromik asidin tasfiyesi kullanılan çe itli kimyevi maddelere ve a a ıdakireaksionlara göre cereyan eder :

2H2CrO4 + 6FeSO4.7H2O + 6H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3 Fe2(SO4)3 + 15H2O2H2CrO4 + 2Fe + 6H2SO4 Cr2(SO4)3 + Fe(SO4)3 + 8H2O2H2CrO4 + 3Na2SO3 + 3H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 5H2O4H2CrO4 + 6NaHSO3 + 3H2SO4 2Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + 10H2O2H2CrO4 + 3SO2 Cr2(SO4)3 + H2O

Tablo 3 . 100 kg. kromik asidin tasfiyesi için teorik olarak lüzumlu kimyevi madde miktarları (çe itli redüksiyon maddelerine göre):

Redüksiyon Maddesi Sarfiyat Miktarları FeSO4.7H2O 843 kg. FeSO4.7H2O + 294 kg. H2SO4

FeSO4 (susuz) 456 kg. '' + 294 kg. ''FeSO4 (metalik) 56 kg. Fe + 294 kg. ''

NaHSO3 156 kg. NaHSO3 + 74 kg. '' Na2S2O5 143 kg. Na2S2O5 + 74 kg. '' SO2 96 kg. SO2

Redüksion maddesi olarak umumiyetle Na2SO3 veya NaHSO3 çözeltileri (50-100 gr/lt) kullanılır ve ucuzlu u yönünden tercih edilir. Di er redüksion maddesi 1 mol kromik aside 3 molFeSO4 lüzumludur. Te ekkül eden artık ürünler yekün tutar ve di erlerine nazaran daha pahalıdır.

Tablo 4 . 1 kg. kromik asidin redüksiyonunda te ekkül eden çamurun kullanılan redüksion maddelerine göre a ırlı ı :

Redüksiyon Maddesi Nötralizasyon Maddesi Çamur A ırlı ıFeSO4 CaO 12,4 kg.FeSO4 NaOH 4,2 kg.NaHSO3 CaO 4,0 kg.NaHSO3 NaOH 1,1 kg.

2) Siyanür ihtiva eden yıkama suları : En önemli ve üzerinde dikkatle durulması icabedensiyanürlü yıkama sularıdır. Bunlar ; bakır, çinko, kadmiyum, sarı kaplama banyolarından sonraki yıkama sularıdır. Siyanür ihtiva eden suların tasfiyesi yani siyanürün oksidasyonu için hipokloritkullanılır.

Kimyasal reaksiyon öyle cereyan eder : NaCN + 2Cl2 NaOCl + NaCl NaCN + 4NaOH 2NaCNO + CaCl2

117

Esas kimyasal reaksiyon iki kademede vuku bulur: 2NaCN + Cl2 2CNCl2 + 2NaCl 2CNCl + 4NaOH 2NaCNO + 2NaCl + 2H2O2NaCN + 4NaOH + 2Cl2 2NaCNO + 4NaCl + 2H2Oveya2NaCN + 5Cl2 + 10NaOH 2NaHCO3 + N2 + 10 NaCl + 4H2O

Tablo 5 . 100 kg. NaCN veya KCN için oksidasyon madde sarfiyatı : Siyanata Oksidasyon Tam OksidasyonNaClO CaCl2O NaClO CaCl2O

100 kg. NaCN için 150 kg. 260 kg. 380 kg. 650 kg. 100 kg. KCN için 113 kg. 193 kg. 250 kg. 430 kg. 100 kg. serbest CN için 285 kg. 485 kg. 715 kg. 1220 kg.

Burada çok önemli olan husus, reaksion ba langıçta ani olur. pH çok mühimdir. ClCN (k.n +13°C) ayrı ır. ayet pH de eri çok dü ükse 9' un altında veya CN– konsantrasyonu yüksek ise (1 gr/lt) veya mahlülün suhuneti 50°C ise ClCN' den dolayı atmosfer çok tehlikelidir. Açık havada açık ve kendi özel havuzunda siyanürlü sulara hesabedilen miktar hipoklorit katılır. Hipokloritkatılmasından sonra reaksiyonun sona ermesi için 30-40 dakika beklenir.

Krom redüksiyonu ve siyanür oksidasyonu için ayrı ayrı pH (2-12) arasında hassas kaydedici pH metreler ; (+ 6) de erli kromu (+ 3)’ e indirgemek için özel havuz, termostat kontrollü suhunet kaydedici termometreler, paslanmazdan, PVC veya fiberglastan mamul özel havuzlar ve kimyevi madde tankları, dozaj ayarları olan (% 50 H2SO4, % 30 NaOH, % 20 Na2SO3 ve hipoklorit mahlülleri için) tanklar, çamurları süzme için filtrepres, pompalar, çamur ta ıyıcı konveyör veya özel arabaları, karı tırıcılar, baca, aspiratör sistemleri, elektrikli ba lantılar ve elektrik genelkablosu v.s. özel cihazlar isteyen modern bir sistemle çalı mak çok daha ekonomik ve ideal ekliolup bundan kaçmamak lazımdır.

Böyle i lem görmü bir suyun standardı ngiltere'deki büyük ehir kanalizasyonlarına veya denize akıtılmaya müsaittir. Standardı takriben öyledir :

Tablo 6 .pH de eri 6-10 Siyanür miktarı 10 ppm’den azSıvıdaki zehirli maddeler 10 ppm’den az Toplam olarak zehirli maddeler 30 ppm’den az

NOT: (P.P.M.= milyonda kısım "parts per million" kar ılı ıdır.a. Hacim ile ifade edildi i takdirde (gazlar ve buharlar için) çalı ma yeri havasında

milyonda kısım ppm olarak gösterilir. b. A ırlıkla ifade edildi i takdirde, “gazlar ve buharlar, sıvı ve katı maddeler için” [m³].

çalı ma yeri havasında [mg/m³] olarak gösterilir. Böyle modern ve otomatik bir sistemde çökertme tankından çıkan sıvı tazyikli kum filtresine

pompalanır. Filtreden çıkan su geri yıkama tankına oradan da nehre veya göle akıtılır. Geri yıkamatankı nisbeten en temiz suyu ihtiva eden bir depodur. Kumun sathında kir ve pislikler bir tabaka haline gelip suyun kumdan geçmesine mani oldu unda, bu tanktan bir miktar su geri pompalanır.Buna geri yıkama denir. Bu ekilde suyu bloke eden tabaka kırılır ve normal filtreye devam etmek imkanı do ar. Geri pompalanan suyun miktarı çok azdır. Ancak pompalama hızı normalprosedürünkinden 5 defa daha hızlıdır. Geri pompalanan kirli sıvı tekrar en ba tan de il, fakatnötralize ve çökertme tankından geçerek son haline ula ır. Çökertme tankının dibindeki tortu (çamur), tesisatın sonunda dı arı akanın %5' ini te kil eder. Bu çöküntü bu safhada ince bir çamurtabakası halindedir. Ancak nemli ve gevrek oldu undan oradan alınıp atılmaya müsait de ildir. Butakdirde tazyik filtre pres yerine kullanılarak ve çamuru pompalamak suretiyle içindeki su miktarınıdü ürerek, katı bir pasta ekline sokularak (topra a gömmek veya benzeri bir usülle) yok edilir.

118

Tablo 7 . Arıtılmı Atık Sulardaki SK parametreleri "de erleri".

ATIKSU ÖRNE NDE Z NPARAMETRELER VER LEB L R-MAKS MUM DE ERBiyokimyasal Oksijen htiyaç(Boi-s) 250 mg/lt.Kimyasal Oksijen htiyacı (Koi) 800 mg/lt.Askıda KatıMadde (Akm) 350 mg/lt.Toplam Azot (N) 40 mg/lt.Toplam Fosfor (P) 100 mg/lt.Ya -gres (Ya -gres) 100 mg/lt.Anyonik Yüzey Aktif Madde (Deterjan) Biyolojik olarak parçalanması mümkün olmayan yüzey aktif maddelerin de arjı yasaktır.Arsenik (As) 10 mg/lt.Antimon (Sb) 3 mg/lt.Kalay (Sn) 5 mg/lt.Bor (B) 3 mg/lt.Kadmiyum (Cd) 2 mg/lt.Toplam - Krom (Cr) 5 mg/lt.Bakır (Cu) 5 mg/lt.Kur un (Pb) 3 mg/lt.Nikel (Ni) 5 mg/lt.Çinko (Zn) 5 mg/lt.Cıva (Hg) 0,2 mg/lt.Gümü (Ag) 5 mg/lt.Toplam Siyanür (Cn) 10 mg/lt.Fenoller 10 mg/lt.Toplam Sülfür 2 mg/lt.Balık Biyodeneyi - 48 saat tolerans lim. % 100 Sülfat (SO4) 1700 mg/lt.Sıcaklık 40 °CpH 6-10

Ön Arıtma artları : Madde 14 – a) Ön arıtma artları kanalizasyon ebekesinin, atıksu havzalarının ve de arj

edildikleri alıcı ortamların özellikleri gözönüne alınmak suretiyle tesbit edilir. b) Kanalizasyon ebekesinden faydalanan veya bölgesinde kanal ebekesi projelendirilmi

olan önemli kirletici kaynakların endüstriyel atıksu özellikleri a a ıda belirlenen kalite ölçülerininherhangi birinden yüksek ise ön arıtma uygulanır. Hangi atıksu toplama havzalarının bu kapsamdaoldu u idare tarafından tesbit edilir.

119

Tablo 8 . Atık Sularla ilgili SK parametreleri.

K SAATL K KOMPOZ TATIKSU ÖRNE NDE Z N

PARAMETRELER VER LEB L R DE ERKimyasal Oksijen htiyacı (KO ) 800 mg/lt.Askıda Katı Madde (AKM) 350 mg/lt.Toplam Azot (TN) 100 mg/lt.Toplam Fosfor (P) 10 mg/lt.Ya -gres (YA -GRES) 100 mg/lt.Anyonik Yüzey Aktif Maddeler (DETERJAN) Biyolojik olarak parçalanmasıTSE’ ye

göre mümkün olmayan yüzey aktif maddelerin de arjı yasaktır.

Arsenik (As) 10 mg/lt.Antimon (Sb) 3 mg/lt.Kalay (Sn) 5 mg/lt.Bor (B) 3 mg/lt.Kadmiyum (Cd) 2 mg/lt.Toplam Krom (Cr) 5 mg/lt.Bakır (Cu) 5 mg/lt.Kur un (Pb) 3 mg/lt.Nikel (Ni) 5 mg/lt.Çinko (Zn) 10 mg/lt.Cıva (Hg) 0,2 mg/lt.Gümü (Ag) 5 mg/lt.Toplam Siyanür (Cn) 10 mg/lt.Fenol 10 mg/lt.Toplam Sülfür 2 mg/lt.Balık Biyodeneyi - 48 saat tolerans limiti (TL.50) % 100 Sülfat (SO4) 1700 mg/lt.

(*) SK atıksuları bu maddede öngörülen kalite ölçülerinin altında bulunan ancak özellik arzeden atıksu kaynakları için bölgesel olarak toplu halde yük tarifine ait kısıtlamalarkoyabilir.

(**) SK , sülfat parametresi 1700 mg/lt’ nin üzerinde olan endüstrilerde seyrelmeninoldu u kanal noktasına kadar özel kanal yapılmasını isteyebilir veya SK söz konusu kanalı bedeli mukabili yapabilir. Bununla ilgili i lemler Yönerge’ de tesbit edilir.

120

Kaplamalarda Korozyon Kaybı (yıllık) – mikron olarak

Metal Kaplama Cinsi Kırsal

Alan

ehir

Ortamı

Endüstriyel

Alan

Deniz kıyısı

(sahiller)

Kur un 0,7-1,4 1,3-2,0 1,8-3,7 1,8

Kadmiyum 2,0-15,0 13-17 2-3

Bakır 1,9 1,5-2,9 3,2-4,0 3,8

Nikel 1,1 2,4 4,0-5,8 2,8

Kalay 1,5 1-3 1-3

Demir 5,0-60 30-70 40-160 64-230

Çinko 3-5 9-13 2-4

121

FAYDALANILAN ESERLER

1- Praktische Galvanotechnik Lehr-und Handbuch Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau /WÜRTT.

2- Neuzeitliche Galvanische Metal abscheidung Gray-Dettner, Carl-Hanser-Verlag, Munchen.

3- Die Galvanische Vercromung, Robert WeinerEugen G. Leuze Verlag, Saulgau /WÜRTT.

4- Moderne Analysen für Die Galvanotechnik, Peter-Wolfram WildEugen G. Leuze Verlag, Saulgau /WÜRTT.

5- Die Abwässer der Galvanotechnik und Metal Industrie Prof.Dr. Ing. Robert Weiner

6- Yıldız Teknik Üniversitesi Ders Notlarım.

7- Tabellen und ßetriebsdaten für die Galvanotechnik.

1931’ de Ak ehir’ de do dum. lk ve orta tahsilimi

Ak ehir’ de yaptıktan sonra Kabata Erkek Lisesi’ nden

1950’ de, bilahare .Ü. Fen Fakültesi Kimya

Mühendisli i’ nden 1955’ de mezun oldum. Hemen Yd.

Sb.lık görevimi yaptım. Mamak Muhabere Okulu’ nu

bitirerek K.K. Levazım dairesine ba lı Askeri

Kimyahane’ de görevimi tamamladım. Terhisten sonra

1958-1961 yılları arasında .Ü. Fen Fakültesi organik

kimya asistanı olarak, 1961-1963 yılları arasında Bursa

TAMEK Konserve Fabrikası’ nda i letme müdürü olarak

çalı tım.

1963 yılında sınaî kimya hocam Sayın Prof.Dr. Haldun Civeleko lu’ nun tavsiyeleriyle

ARÇEL K’ e girdim. Sütlüce’ deki fabrikada bir haftalık çalı ma süreci sonunda Sayın Lütfü Doruk

Beyefendi’ nin direktifleriyle Almanya’ ya gittim. Almanya’ da Riedel-Schering ve BASF’ de

çalı malar yaptım. Dönü te ilk i im bir kimya laboratuvarı kurmak oldu. Fabrika 1967’ de

Çayırova’ ya ta ındı ında ise, orada da ilk i olarak fabrika atık sularının arıtılması için arıtma

sistemini kurdum, ki yasal zorunluluk 1975 yılında getirildi.

Kurdu um laboratuvarda tüm galvano banyolarının, fosfatlama ve emaye dairelerinin banyo

analiz ve kontrolleri yapılıyordu. Ben fabrikada çalı an i çilerimizin daha verimli çalı maları için

haftada 4 saat mesleki bilgiler (teorik ve pratik) verdim. Ayrıca fabrikamızda Milli E itim

Bakanlı ı i birli i ile bir çıraklık okulu vardı. Burada Arçelik çalı anlarının çocukları e itim

gördüler ve çok faydalı teknisyenler yeti ti.

Çalı ma sürecim içerisinde müteaddit defalar Almanya’ nın çe itli fabrikalarında ve bir de

Alman hükümetinin bursu ile 18 aylık plastik kursuna katıldım. BASF – BAYER – Hoechst –

Henschel gibi firmalarda bulundum. ARÇEL K’ te çalı ırken Sütlüce’ deki BEKO fabrikasında ve

kısa bir süre OTOSAN’ da çalı malarım oldu.

1983 yılında emeklili imi isteyerek kendi danı manlık firmamı kurdum. Bu arada bir çok

kurulu ta danı manlık hizmeti verdim (Çorlu, Trabzon. Samsun, Aksaray’ da). Ayrıca Yıldız

Üniversitesi’ nde metal kaplamacılı ı dersi verdim. Teknik dergilere makale, üniversite ve Türkiye

Kimya Derne i’ nde konferanslar verdim.

Vedat BERK

Documents

yüzey işlemler teknolojileri